天文學家借助阿塔卡馬大型毫米波亞毫米波陣列(ALMA)與詹姆斯韋布空間望遠鏡(JWST)的協同觀測,在宇宙深處發現了一批此前難以探測的微弱星系。這些富含塵埃的星系形成于宇宙大爆炸后約十億年,為研究星系演化提供了關鍵過渡階段的樣本,可能改寫現有宇宙演化模型的部分認知。
由馬薩諸塞大學阿默斯特分校牽頭、14個國家48位研究者參與的國際團隊,通過分析ALMA的亞毫米波數據與JWST的近紅外成像,在可觀測宇宙邊緣定位了約70個暗弱星系候選體。這些星系長期被塵埃遮蔽,傳統光學望遠鏡因塵埃吸收紫外與可見光而無法探測,但亞毫米波設備通過捕捉塵埃釋放的紅外輻射,成功揭示了它們的存在。研究證實,其中18個星系確實形成于近130億年前,當時宇宙年齡僅約8%。
新發現的星系群體具有獨特特征:它們既不同于宇宙早期極端明亮的超亮星系,也不同于大爆炸后20億年即停止恒星形成的“死亡星系”。研究者比喻稱,這些星系如同星系生命周期的“青年至成年過渡階段”——超亮星系代表“幼年期”,寧靜星系代表“老年期”,而新發現群體則填補了兩者之間的演化空白。這一發現挑戰了現有理論對恒星形成時序的預測,表明劇烈恒星形成活動可能比此前認為的更早啟動。
研究團隊通過疊加ALMA觀測數據增強了微弱信號,結合JWST的近紅外光譜分析,確認這些星系富含金屬元素與宇宙塵埃,且正處于活躍恒星形成階段。這一結果與當前模型中“早期宇宙金屬貧乏、恒星形成緩慢”的假設存在矛盾,暗示宇宙演化時間線可能需要修正。項目負責人強調,國際合作與多波段觀測技術的結合是突破的關鍵,未來需進一步驗證這些星系與已知星系群體的關聯性。









