一項由國際天文學(xué)家團(tuán)隊主導(dǎo)的重大發(fā)現(xiàn),為宇宙早期演化研究開辟了新方向。利用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(yuǎn)鏡(JWST)的協(xié)同觀測,研究團(tuán)隊在可觀測宇宙邊緣探測到約70個此前未被記錄的暗弱星系,這些星系形成于宇宙大爆炸后約10億年,富含宇宙塵埃且處于恒星形成活躍期。
該研究由馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校牽頭,聯(lián)合14個國家的48位科學(xué)家共同完成。團(tuán)隊通過ALMA的亞毫米波觀測數(shù)據(jù),首次捕捉到這些星系釋放的紅外輻射特征。由于星際塵埃會吸收紫外與可見光,傳統(tǒng)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡難以探測此類天體,而亞毫米波技術(shù)通過捕捉塵埃再輻射的紅外信號,成功突破了這一觀測瓶頸。研究證實,這些星系的質(zhì)量與金屬含量遠(yuǎn)超此前認(rèn)知,表明恒星形成活動在宇宙早期遠(yuǎn)比理論模型預(yù)測的更為劇烈。
進(jìn)一步分析顯示,新發(fā)現(xiàn)的星系可能處于星系演化的關(guān)鍵過渡階段。它們既不同于宇宙早期極端明亮的超亮星系,也與大爆炸后20億年已停止恒星形成的“死亡星系”存在顯著差異。研究團(tuán)隊將其比喻為星系生命周期的“青年至成年階段”,這一發(fā)現(xiàn)直接挑戰(zhàn)了現(xiàn)有宇宙演化時間線,暗示劇烈恒星形成活動的起始時間可能比科學(xué)界普遍接受的時間更早。
為實現(xiàn)這一突破,研究團(tuán)隊創(chuàng)新性地結(jié)合了兩種望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)優(yōu)勢:先通過JWST的近紅外成像定位候選體,再利用ALMA的疊加強(qiáng)化技術(shù)驗證其年代與成分。這種跨波段協(xié)作觀測模式,為探索宇宙早期結(jié)構(gòu)提供了全新范式。項目負(fù)責(zé)人指出,國際合作與多機(jī)構(gòu)支持是成功的關(guān)鍵,未來需進(jìn)一步驗證這些星系與已知星系群體間的演化關(guān)聯(lián)。









