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 James Webb Space Telescope finds 'hidden stars' making the universe's 1st galaxies much bigger than we knew

詹姆斯·韦伯太空望远镜发现让宇宙首批星系比我们想象的更大“隐藏星星”

Space.com2026年8月20日 12:00

九个由詹姆斯·韦伯太空望远镜捕捉到的星系。它们的光谱揭示了这些星系中还有更多相对较小的星星。(图片来源:Cheng 等,2026)想象一下,从远处看一个辽阔的城市,而对这个城市一无所知;你可能会假设它的唯一建筑就是最大、最显眼的摩天大楼。但更近一点,或者使用更强大的工具观察,你会开始发现高耸的摩天大楼之间还有许多较小的建筑。现在,詹姆斯·韦伯太空望远镜发现这种情况好像正好对应于早期星系。天文学家发现,在最亮的星星之间,这个比喻中的“最高摩天大楼”之间,存在许多暗淡的星星,类似于更小的建筑。这意味着早期星系实际上可能比我们预想的要拥挤得多。这个研究团队通过使用詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)研究九个经历了剧烈恒星形成期的早期星系,得出了这个结论。他们将这些数据与来自地球的非常大望远镜(VLT)的观测结果结合起来,首次测量了这些星系中小而暗淡的星星的数量。他们发现,这些星系中的小星星比例远远高于现代星系(如银河系)中所发现的比例。这让科学家们感到意外,因为他们一直假设这些星系中的星星种群是相似的。“这意味着整个星系的质量比以前的估计要大得多,”来自荷兰莱顿大学的团队成员克洛伊·程在一份声明中说道。天文学家通过计算来自这些宇宙大都市的总光(或光谱)来研究星系并计算其恒星种群的比率。问题是,恒星越大,其亮度越高。因此,星系的整体光谱主要由最大质量的恒星主导,而较小的恒星则被淹没。JWST的灵敏度让天文学家终于能够让这些小恒星有机会闪耀和突出,就像在一个由玻璃和钢铁构成的大都市中发现一件令人惊叹的建筑作品。“直到最近,这种类型的测量根本不可能,”来自莱顿大学的团队成员马尔佳·斯洛布表示。“我们不仅需要一个收集足够光线的望远镜,还需要具有优质光谱和新的分析技术,以可靠地区分小恒星的细微特征。”詹姆斯·韦伯太空望远镜研究的九个星系。它们的光谱揭示了这些星系中还有更多相对较小的星星(图片来源:Cheng 等/ 自然天文学,2026)该团队的发现对我们理解早期宇宙中的年轻星系有重要意义。因为科学家们一直假设,不同质量的恒星在宇宙历史中以相同的比例诞生。现在看来似乎并非如此。如果更多早期星系像这项研究中考察的一个特别引人注目的例子,那么情况尤其如此。这个星系是在大爆炸后不到15亿年形成的,因其庞大的较小恒星种群,其质量估计是以前的四倍。因此,我们关于星系形成的模型可能在不久的将来需要进行重大修正。“这个结果表明,比之前想象的更多的质量隐藏在小恒星中,”来自莱顿大学的项目负责人马里斯卡·克里克说道。“这对天文学的各个领域都有影响。因为许多行星围绕小恒星运行,这甚至可能意味着在早期宇宙中形成的行星比我们之前假设的更多。”詹姆斯·韦伯太空望远镜继续在天文学上开辟新天地的插图。(图片来源:Robert Lea(使用Canva创建))该团队现在计划将这种方法应用于宇宙中更多的早期星系,希望将他们的研究延伸到宇宙中的第一颗恒星。该团队的研究成果于8月18日星期三发表在《自然天文学》杂志上。罗伯特·莉亚是一名来自英国的科学记者,其文章已在《物理世界》《新科学家》《天文学杂志》《太空万象》《新闻周刊》和ZME科学等刊物上发表。他还为埃尔塞维尔和《欧洲物理学杂志》撰写有关科学传播的文章。罗布持有英国开放大学的物理与天文学学士学位。请在Twitter上关注他 @sciencef1rst。

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