詹姆斯·韦伯望远镜正在改变天文学家对古代宇宙的理解

为了测试这些新想法，研究人员正在通过模拟探索婴儿宇宙。萨默维尔告诉与会者：“自从韦伯推出以来，实际上是在去年左右，数值模拟方面确实取得了显着的进展。”他补充说，这些新的模拟“对于解释高红移宇宙中的观测结果可能更合适，信息也更丰富。”随着这些模型的改进，JWST 正在记录越来越多的星系。通过将早期宇宙中看到的现象与试图解释其原因的模拟进行比较，研究人员正在一步步揭开宇宙黎明的真实本质。索邦大学巴黎天体物理研究所的天体物理学家哈基姆·阿泰克（Hakim Atek）说：“我们可以尝试将观测到的星系与模拟的星系进行最佳模拟匹配。” “一旦你有了这个最佳匹配，你就可以查看恒星形成的历史，因为在模拟中你可以访问银河系的整个历史。”最近，JWST 的中红外仪器（MIRI）中出现了一条有趣的线索，这是一种过冷设备，可以分解远处物体的光线。 MIRI 揭示了早期星系并不像科学家假设的那样具有相同的特征。 “最令人惊讶的是我们在早期时期看到的星系特性的多样性，”阿泰克说。 “你期望它们看起来一样。”这种多样性可能表明恒星的形成是爆发式的，因为星系会循环经历恒星融合的时期，这些恒星爆炸并排出气体云，停止恒星的形成，只是为了让气体再次聚集并引发新一波的恒星诞生。 “其中一些看起来像是清除了那里存在的所有星际介质、气体和尘埃。就像你只看到裸星一样，”阿泰克说。 “另一个星系则相反。它有很多气体。”进一步的线索来自一组含有过量氮的星系。这种元素的存在表明，早期宇宙中可能存在许多质量特别大的恒星。在模拟中，这些大质量恒星在超新星爆炸并将元素分散到其宿主星系中之前会产生过量的氮。有一天，研究人员可能会揭开星系形成的全貌。在那之前，他们将继续在新的观察和模拟中筛选痕迹。存在之谜 一旦星体之光开启，宇宙就发生了转变。来自早期星系和黑洞的辐射电离了中性氢气海洋，在宇宙雾霾中形成了巨大的气泡。研究人员将这一时期称为再电​​离，因为这是宇宙第二次电离。它标志着宇宙黑暗时代的结束，当时雾蒙蒙的深渊没有星星。第一批恒星的质量被认为是太阳的数百或数千倍，它们通过氢和氦燃料猛烈地工作，并爆发出强大的超新星，为宇宙播下了碳、氮、氧、磷和铁等新元素——行星和生命的物质。