文：莫心海
这张韦伯太空望远镜图像中突出显示的七个星系已被证实位于天文学家称之为红移 7.9 的距离，对应宇宙大爆炸后 6.5 亿年。它们是尚未通过光谱确认的正在形成的星系团的最早一部分星系。图片来源：NASA/ESA/CSA/T. Morishita (IPAC)。 图像处理：A. Pagan (STScI)
韦伯太空望远在红移 7.9，即宇宙诞生仅 6.5 亿年的距离，首次确认了一个由七个星系组成的原星系团。 根据收集到的数据，天文学家模拟了这个新生星团的未来发展，发现它的大小和质量很可能会增长到类似于现代宇宙中庞大的后发座星团（coma Cluster）。
韦伯的近红外光谱仪 (NIRSpec)精确测量结果对于确认星系的集体距离和它们在暗物质晕中移动的高速至关重要——超过每小时 200 万英里（约每秒1000 公里）。
光谱数据使天文学家能够对星系聚集群的未来发展进行建模和绘制地图，一直到我们这个时代。 原星系团最终将类似于成长成像后发座星系团一样的庞然大物。后发座星系团是已知最密集的星系团之一，拥有数千个星系。
“我们可以看到这些遥远的星系就像不同河流中的小水滴，我们可以看到它们最终都会成为一条大河的一部分，” 研究团队成员，意大利国家天体物理研究所的贝内德塔·沃尔卡尼（ Benedetta Vulcani）说。
探索像潘多拉星团和后发座星团这样的大星团最初是如何聚集在一起的一直很困难，因为宇宙的膨胀将光从可见波长拉长到红外线，而在韦伯望远镜之前天文学家缺乏高分辨率的红外光谱仪数据。 韦伯的红外仪器是专门为填补宇宙故事开始时的这些空白而开发的。
韦伯确认的七个星系最初是使用哈勃望远镜前沿场项目（Frontier Fields program）的数据建立的候选星系。 该计划将哈勃时间用于使用引力透镜进行观察，以详细观察非常遥远的星系。 然而，由于哈勃无法探测到比近红外线波长更长的光，它只能看到这么多细节。 韦伯开始了调查，重点关注哈勃望远镜探测到的星系，并在图像之外收集详细的光谱数据。
研究团队预计，韦伯与 NASA 的南希格雷斯罗马（Nancy Grace Roman Space Telescope）太空望远镜之间的未来合作（一项高分辨率、广域调查任务）将在早期星系团上产生更多结果。 凭借哈勃望远镜 200 倍的单次红外视野，罗马望远镜将能够识别出更多的原星系团候选者，韦伯望远镜可以对其进行跟进以使用其光谱仪器进行确认。 罗马太空望远镜预计在2027 年 5 月之前发射升空。
参考资料：
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/webb-reveals-early-universe-prequel-to-huge-galaxy-cluster
- 韦伯望远镜在遥远宇宙发现一个高速形成新星的小星系
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来源：正见新闻网
