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詹姆斯·韋布太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）發(fā)現(xiàn)了迄今為止確定的最遙遠(yuǎn)星系，它形成于大爆炸后約3.25億年。

天文學(xué)家使用一種名為紅移的度量方法測(cè)量地球與宇宙天體的距離。由于宇宙膨脹，天體離地球越遠(yuǎn)，其遠(yuǎn)離速度越快。這種度量方法與多普勒效應(yīng)相似，即物體輻射的波長(zhǎng)因?yàn)椴ㄔ春陀^測(cè)者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生變化。來自星系的光的速度越快，顏色會(huì)變得越紅，通過比較一個(gè)星系的可視顏色和它的實(shí)際顏色，天文學(xué)家可以確定地球與一個(gè)星系的距離。

在JWST對(duì)星系的早期觀測(cè)中，天文學(xué)家只能對(duì)每個(gè)星系的紅移進(jìn)行近似估計(jì)，因?yàn)樗麄儧]有來自這些星系的光譜的詳細(xì)數(shù)據(jù)。這些觀測(cè)提供了紅移為12或以上的星系的線索，這意味著它們似乎在3000萬(wàn)光年之外，可能在大爆炸后的4億年內(nèi)形成，但由于缺乏精確的證據(jù)，許多科學(xué)家對(duì)這些發(fā)現(xiàn)持懷疑態(tài)度。

“證明這些星系確實(shí)存在于早期宇宙中是至關(guān)重要的?！庇?guó)赫特福德郡大學(xué)的Emma Curtis-Lake在一篇博文中說，“較近的星系很可能偽裝成非常遙遠(yuǎn)的星系?！?/p>

來自10個(gè)國(guó)家的80多位天文學(xué)家參與了JWST高級(jí)深外星系調(diào)查（JADES）。如今，研究人員已經(jīng)確認(rèn)了4個(gè)極遠(yuǎn)星系的紅移，范圍在10.4到13.2之間。這意味著它們形成于大爆炸后的3.25億年至4.5億年。此前確認(rèn)的最高紅移記錄約為11。

“這是迄今采集到的最微弱的紅外光譜。”意大利比薩高等師范學(xué)院的Stefano Carniani說，這項(xiàng)觀測(cè)共覆蓋了250個(gè)微弱的星系，并計(jì)劃在2023年進(jìn)行另一組觀測(cè)。該觀測(cè)預(yù)計(jì)將證實(shí)更多這樣遙遠(yuǎn)的星系，這將告訴科學(xué)家星系形成的早期，以及最遙遠(yuǎn)的星系與周圍的星系有何不同。

Curtis-Lake等研究人員于12月12日在美國(guó)巴爾的摩舉行的空間望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所（STScI）會(huì)議上發(fā)表了這些新發(fā)現(xiàn)，主題是“來自JWST的首個(gè)科學(xué)成果”。

“通過這些測(cè)量，我們可以知道星系的固有亮度，并計(jì)算出它有多少顆恒星?！?/p>

美國(guó)加州大學(xué)圣克魯茲分校的合著者Brant Robertson說：“現(xiàn)在我們可以開始真正研究星系是如何隨著時(shí)間的推移組合在一起的?！?/p>

“如果不了解星系發(fā)展的初始階段，就很難了解它的現(xiàn)在。后來發(fā)生的事情很大程度上取決于這些早期恒星的影響。”英國(guó)劍橋大學(xué)的合著者Sandro Tacchella補(bǔ)充說。