詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 每天都在更深入地窥探宇宙深处——并回溯更遥远的时间。它最新的发现是一个被命名为 JADES-GS-z14-10 的星系。该星系形成于大爆炸后仅 3 亿年，是迄今为止观测到的最古老的星系。它和另一个几乎同样遥远的星系 JADES-GS-z14-11 的发现，本周在一篇由意大利比萨高等师范学院的 Stefano Carniani 领导的多学科团队撰写的论文中公布。
天文学家通过检查物体所谓的红移值来计算像 JADES-GS-z14-10 这样的天体的距离。由于宇宙正在膨胀，光波在穿越空间时会拉伸波长。这种现象被称为红移，因为它将光移向电磁光谱的红外区域。
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给定的光源离我们越远，它到达我们需要的时间就越长，并且在此过程中红移的程度也越大。JWST 的仪器设计用于检查来自遥远星系的剧烈红移光，其对这种光的敏感性使其能够不断刷新观测到最遥远天体的记录。（JADES-GS-z14-10 的红移值为 14.32，使其成为该记录的新保持者。）
然而，即使对于 JWST 来说，像 JADES-GS-z14-10 这样遥远的天体也带来了挑战。它们的光线极其微弱，常常难以提取足够的信息来得出关于其性质的任何确定性结论。JADES-GS-z14-10 最初引起天文学家的注意是因为它似乎打破了这一趋势——尽管红移极高，但该星系却异常明亮。
最初，这种亮度被认为是由于它在天空中靠近另一个较近的星系。然而，很快就发现 JADES-GS-z14-10 是非同寻常的，并且其非凡的光度完全是它自身的。这使其成为近距离检查的理想候选者。去年 10 月，JWST 的近红外相机对其进行了整整五天的观测。这次近距离观测提供的数据使科学家能够对其星系的光谱特征进行详细检查，进而能够近距离研究该星系的组成和演化，其结果在一篇独立论文中公布。
该论文表明，JADES-GS-z14-10 包含“五亿太阳质量的恒星，并在最近几百万年内经历了强烈的恒星形成爆发。”这比 JWST 之前的模型认为的可能时间要早得多，正如 Carniani 所说，“宇宙能在短短 3 亿年内形成这样一个星系，真是令人惊叹。”
JWST 持续不断地带来令人惊叹的揭示，并在此过程中彻底改变了我们对第一批星系如何以及何时从大爆炸释放的原始气体中聚集起来的理解。本周公布的第三篇论文，专门关注了 JADES Origins Field（包含 JADES-GS-z14-10 的天空区域）的更广泛观测，该论文指出，“在 JWST 运行的头十八个月里，我们将对宇宙历史的探究范围扩大了 40%。”
像 JADES-GS-z14-10 这样明亮的星系在早期宇宙中的存在，进一步出乎科学家的意料。该星系和类似天体是进一步观测的有希望的目标，因为它们非凡的亮度带来了诱人的前景，使我们能够直接窥探 Carniani 等人论文中所说的“宇宙黎明……即第一批星系诞生时的时期。”
