韦布揭示了巨大星系团的早期宇宙前传

詹姆斯·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所称的红移7.9的距离，这与大爆炸后6.5亿年有关。这使它们成为最早被光谱确认为发展中星系团一部分的星系。

每个巨人都曾经是婴儿，尽管你可能从未见过它们处于发育阶段。美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜已经开始揭示宇宙历史上迄今为止遥不可及的形成年：星系的形成和组装。天文学家称之为红移7.9的距离，即大爆炸后仅6.5亿年，首次证实了由七个星系组成的原星团。根据收集的数据，天文学家计算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现代宇宙中的怪物科马星团。

IPAC加州理工学院的森下隆弘是发表在《天体物理杂志快报》上的这项研究的主要作者，他说：“这是一个非常特殊、独特的星系加速进化的地点，韦布赋予了我们前所未有的能力，可以测量这七个星系的速度，并自信地确认它们在原星团中结合在一起。”。

韦布的近红外光谱仪（NIRSpec）捕捉到的精确测量是确认星系集体距离和它们在暗物质晕中高速移动的关键——超过200万英里/小时（约1000公里/秒）。

这些光谱数据使天文学家能够对收集群的未来发展进行建模和绘制地图，一直到我们在现代宇宙中的时代。原星团最终将类似于科马星团的预测意味着它最终可能成为已知密度最大的星系团之一，拥有数千个成员。

意大利国家天体物理研究所的Benedetta Vulcani是该研究小组的另一名成员，她说：“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将成为一条巨大河流的一部分。”。

星系团是已知宇宙中质量最集中的星系团，它可以极大地扭曲时空本身的结构。这种被称为引力透镜的扭曲可以对星团以外的物体产生放大作用，使天文学家能够像一个巨大的放大镜一样透过星团观察。研究小组能够利用这种效应，透过潘多拉星团观察原星团；即使是韦布强大的仪器，到目前为止也需要大自然的帮助。

探索像潘多拉和科马这样的大星团是如何首次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延伸到红外，而在韦布之前，天文学家缺乏高分辨率的数据。韦布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。

韦布确认的七个星系最初是利用哈勃太空望远镜前沿场项目的数据确定为观测的候选星系。该项目将哈勃望远镜的时间用于使用引力透镜进行观测，以详细观测非常遥远的星系。然而，由于哈勃望远镜无法探测到近红外以外的光，所以它只能看到这么多细节。韦布开始了这项调查，重点关注哈勃望远镜探测到的星系，并收集了除图像外的详细光谱数据。

研究团队预计，韦布和美国国家航空航天局的南希·格雷斯罗马太空望远镜（Nancy Grace Roman Space Telescope）之间的未来合作，一项高分辨率、宽视场的调查任务，将在早期星系团方面产生更多结果。凭借哈勃望远镜一次拍摄200倍的红外视场，罗曼将能够识别出更多的原星团候选星系，韦伯可以通过其光谱仪器进行后续确认。罗马任务目前的目标是在2027年5月前发射。

原星团研究团队成员、加州大学洛杉矶分校的托马索·特劳说：“既然我们有了韦布，我们现在可以梦想做的科学真是太神奇了。”。“有了这个由七个星系组成的小原星团，在如此遥远的距离上，我们有了百分之百的光谱确认率，证明了未来绘制暗物质图和填补宇宙早期发展时间线的潜力。”

詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学观测站。韦布将解开我们太阳系中的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦布是由美国国家航空航天局及其合作伙伴欧空局和加拿大航天局领导的一个国际项目。