詹姆斯·韦伯太空望远镜发现了宇宙中已知最古老的复杂有机分子 - {$web_name} 在这张假色韦伯图像中

天文学家使用詹姆斯·韦伯太空望远镜察觉了繁琐有机分子的证据,相似于这里显示的遥远星系中的烟雾。这个距离我们120多亿光年的星系,恰好与另一个距离我们地球仅30亿光年的星系差不多完美地排成一行。在这张假色韦伯图像中,前景星系显示为蓝色,权威范丞丞精选而背景星系为红色。有机分子用橙色突出显示。(图片鸣谢:J. Spilker / S. Doyle,NASA,ESA,CSA)
(神秘的影视花絮英伟达地球uux.cn)据美国太空网(查尔斯·蔡):一项新的探究报表称,天文学家察觉了宇宙中已知最古老的繁琐有机分子。
依据这项探究,这些化学物质——很像在地球上的烟雾和煤烟中察觉的化学物质——存在于早期星系中,该星系是在宇宙约为其当前年龄的10%时形成的。
碳基分子,技术上称为多环芳烃,存在于地球上的石油和煤炭沉积物以及烟雾中。
“我们察觉的分子不是像水或二氧化碳这样的简易物质,”该探究的首要作者,德克萨斯A&M大学学院站的天文学家贾斯汀·斯皮克告诉Space.com。"我们谈论的突发肉鸽游戏观察是含有数十或数百个原子的大而松软的分子."
这些繁琐的有机分子在太空中很普遍,它们常常与微小的尘埃颗粒联系在一起。天文学家探究它们是由于它们可以合作揭示星系内促销的核心详情——例如,它们有助于作用星际气体冷却的速度。但是,在宇宙相对年轻时形成的相当遥远的星系中测试这些分子具有考验性,由于望远镜的灵敏度和它们监测的光波长数量有限。
如今,运用美国宇航局尤其强大的新詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST),斯皮克和他的同仁们在距离地球120多亿光年的一个名为SPT0418-47的星系中测试到了这些分子。
“在大爆炸之后,宇宙能够相当迅速地制造出相当大、解读直播带货合集相当繁琐的分子,这是相当了不起的,”斯皮克说。
鉴于SPT0418-47的极端距离,天文学家探测到的光在大爆炸后不到15亿年就着手了它的旅程。(宇宙当下大约有138亿岁。)
“这将相似探测的旧记录向前推了大约十亿年,”斯皮克说。
这一察觉是在时空结构中一种被称为引力透镜的扭曲的合作下得到的。阿尔伯特·爱因斯坦察觉品质会扭曲时空,有点像保龄球会拉伸它所在的橡胶片。一个物体的品质越大,它周围的时空曲线就越多,所以物体的引力就越强。引力的行为方式意味着它可以像透镜一样弯曲光线,所以一个强大的引力场,如大品质星系团形成的引力场,可以像一个巨大的放大镜一样岗位。
斯皮克说,天文学家运用美国宇航局的斯皮策太空望远镜开展了一整天的观察,察觉了最古老的繁琐有机分子的前纪录维持者。相比之下,使用JWST,“我们总共只盯着这个星系看了一个小时,”他说。"韦伯的确让寻找有机分子变得太轻松了."

詹姆斯·韦伯太空望远镜观测到的星系显示了一个由透镜现象引发的爱因斯坦环。从地球上看,当两个星系差不多完全对齐时,就会呈现透镜现象。前景星系的引力导致背景星系的光被扭曲和放大,就像透过酒杯的茎看一样。由于它们被放大了,透镜化使得天文学家能够比其他方式更详尽地探究相当遥远的星系。(图片鸣谢:s·道尔/j·斯皮尔克)
另外,尽管过去在古老星系中测试繁琐有机分子的奋斗只能告诉我们化学物质是否存在,“韦伯的分辨率让我们目睹分子在星系中位置的实际详情,而不只仅是它们是否存在,”斯皮克说。在SPT0418-47中,这些分子在全部星系中的存在并不均匀,其缘由仍有待阐释。
总而言之,这些新察觉表明“星系有或许超速形成,”斯皮克说。“我们探究的星系已然和我们的银河系一样大,它的恒星形成的碳和氧一样多,尽管它只有我们银河系的相当之一大。这就像一个已然历程了全部职业生涯的三年级学子——上过大学,达成了职业生涯的岗位,然后在八岁时退休。韦伯的新结局表明,经由太空中丰富的化学物质,星系形成真正繁琐的分子实际上并不艰难。”
另外,科学家此前觉得这些繁琐的有机分子与恒星的形成有关。但是,新的资料显示,这或许并不总是正确的——斯皮克和他的同仁察觉了许多有这些分子但没有恒星形成的区域,以及其他有新恒星形成但没有这些分子的区域,他说。
“在宇宙相当年轻的时候,在星系中找到这些大而繁琐的分子是许多天文学家期盼和盼望韦伯做的事情之一,我期盼我们从第一次使用中获得的教训可以合作我们所有人前进,”斯皮克说。“我渴望合作到更遥远、更年轻的星系——我们最后能找到一个没有足够时间让这么大的分子形成的星系吗?我也想更好地理解为什么这些分子存在于星系的某些区域而不存在于其他区域。允许大分子高效形成的分子区域有什么尤其之处?”
Spilker警告说,用于做出新察觉的JWST中红外仪器(MIRI)“如今似乎表现下降。美国宇航局有一个相当优秀的工程师团队,他们当下正调研难题的缘由。但假如表现持续恶化,明年之后或许就无法开展这样的探究了。”
科学家们在今日(6月5日)的《自然》杂志在线版上详尽说明了他们的察觉。
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