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宇宙第一批恒星和星系形成时间或更早

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据物理学家组织网近日报道,欧洲天文学家借助哈勃太空望远镜对大爆炸后5亿到10亿年间的宇宙展开研究,没有发现第一代恒星——所谓第三星族恒星存在的证据。这一最新结果表明,早期宇宙中第一批恒星和星系的形成时间比科学家此前认为的要早得多。

在现代天文学领域,探索第一批恒星和星系如何以及何时形成仍是一项重大挑战。普朗克太空望远镜此前提供的数据表明,恒星约在大爆炸后5.5亿年开始形成。哈勃望远镜研究项目由欧洲航天局(ESA)和美国国家航空航天局携手开展,可观测大爆炸后5亿年内宇宙的情况。

由ESA的拉查娜·巴塔德卡领导的欧洲研究团队一直在着手研究第三星族星,它们由大爆炸产生的原始物质组成。在最新研究中,团队成员通过借助哈勃太空望远镜研究MACSJ0416星团及其平行场,探索了大爆炸后约5亿至10亿年间早期宇宙的情况。她说:“我们没有发现第一代恒星的证据。”

这一研究是“哈勃前沿领域”计划的一部分。该计划2012年开始,2017年结束,观测了六个遥远的星系团,获得了迄今对星系团和位于其后的星系最深的观测结果。这些星系由于引力透镜效应而被放大,因此,比以前观测到的星系暗10到100倍的星系也会“现形”。

巴塔德卡及其团队开发了一种新技术,可以消除构成这些引力透镜的明亮前景星系发出的光,从而发现比哈勃望远镜以前观察到的质量更低的星系,这些星系诞生于宇宙不到10亿岁时,最有可能成为宇宙再电离的候选者。宇宙再电离时期是中性星系介质被第一批恒星和星系电离的时期。

巴塔德卡说:“这些结果影响深远,因为它们表明第一批恒星和星系的形成时间比我们此前认为的要早得多,其形成时间点超出了哈勃太空望远镜的能力,詹姆斯·韦伯太空望远镜拟于2021年发射,有望揭示宇宙最早星系的秘密。”

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