（神秘的韋伯地球uux.cn）據(jù)美國宇航局韋伯任務(wù)團隊：深入太空和時間，兩個使用美國國家航空航天局詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的揭開團隊研究了異常明亮的星系GN-z11，它存在于我們138億年前的有史遠星宇宙只有4.3億年的時候。
這個星系最初是最遙由美國國家航空航天局的哈勃太空望遠鏡探測到的，是韋伯有史以來觀測到的最年輕、最遙遠的揭開星系之一，它是有史遠星如此明亮，以至于科學(xué)家們很難理解為什么。最遙現(xiàn)在，韋伯GN-z11正在放棄它的揭開一些秘密。
一個與韋伯一起研究GN-z11的有史遠星團隊發(fā)現(xiàn)了第一個明確的證據(jù)，證明該星系存在一個快速吸積物質(zhì)的最遙中心超大質(zhì)量黑洞。他們的韋伯發(fā)現(xiàn)使這成為迄今為止發(fā)現(xiàn)的最遠的活動超大質(zhì)量黑洞。
英國劍橋大學(xué)卡文迪許實驗室和卡夫利宇宙學(xué)研究所的揭開首席研究員Roberto Maiolino解釋道：“我們發(fā)現(xiàn)了在超大質(zhì)量黑洞附近常見的密度極高的氣體。”。有史遠星“這是GN-z11托管一個吞噬物質(zhì)的黑洞的第一個明確信號。”

這張來自美國國家航空航天局詹姆斯·韋伯太空望遠鏡NIRCam（近紅外相機）儀器的圖像顯示了星系北視場的一部分。在右下角，一個拉出突出顯示了GN-z11星系，它出現(xiàn)在大爆炸后4.3億年的某個時刻。該圖像揭示了一個延伸的成分，追蹤GN-z11宿主星系，以及一個中心致密源，其顏色與黑洞周圍吸積盤的顏色一致。圖像：uux.cn/NASA、ESA、CSA、Brant Robertson（UC Santa Cruz）、Ben Johnson（CfA）、Sandro Taccella（劍橋）、Marcia Rieke（亞利桑那大學(xué)）、Daniel Eisenstein
利用韋伯，該團隊還發(fā)現(xiàn)了通常在吸積超大質(zhì)量黑洞附近觀察到的電離化學(xué)元素的跡象。此外，他們還發(fā)現(xiàn)一股非常強大的風(fēng)正被銀河系噴出。這種高速風(fēng)通常是由與強烈吸積的超大質(zhì)量黑洞相關(guān)的過程驅(qū)動的。
同樣來自卡文迪許實驗室和卡夫利研究所的研究員HannahÜbler說：“韋伯的近紅外相機揭示了一個延伸的組件，追蹤宿主星系，以及一個中心的緊湊源，其顏色與黑洞周圍吸積盤的顏色一致。”。
總之，這些證據(jù)表明，GN-z11在消耗物質(zhì)的非常活躍的階段擁有一個200萬太陽質(zhì)量的超大質(zhì)量黑洞，這就是它如此明亮的原因。
同樣由Maiolino領(lǐng)導(dǎo)的第二個團隊使用Webb的NIRSpec（近紅外光譜儀）在GN-z11周圍的光環(huán)中發(fā)現(xiàn)了一團氦。
Maiolino說：“除了氦，我們沒有看到任何其他東西，這表明這個星團一定相當(dāng)原始。”。“這是這些時代在特別大質(zhì)量星系附近的理論和模擬所預(yù)期的——光環(huán)中應(yīng)該有一些原始氣體，這些氣體可能會坍塌并形成第三族星團。”
尋找從未見過的第三類恒星——第一代幾乎完全由氫和氦形成的恒星——是現(xiàn)代天體物理學(xué)最重要的目標(biāo)之一。預(yù)計這些恒星的質(zhì)量非常大，亮度非常高，溫度也非常高。他們預(yù)期的特征是存在電離的氦，不存在比氦重的化學(xué)元素。
第一批恒星和星系的形成標(biāo)志著宇宙歷史的根本轉(zhuǎn)變，在這一過程中，宇宙從一個黑暗而相對簡單的狀態(tài)演變成了我們今天看到的高度結(jié)構(gòu)化和復(fù)雜的環(huán)境。

這張由兩部分組成的圖顯示了在GN-z11星系周圍的光環(huán)中存在氣態(tài)氦團的證據(jù)。在頂部，在最右邊，一個小盒子識別了星系場中的GN-z11。中間的框顯示了星系的放大圖像。最左邊的方框顯示了GN-z11光環(huán)中氦氣的地圖，包括一個沒有出現(xiàn)在中間面板中顯示的紅外顏色中的團。在圖的下半部分，光譜顯示了氦在光環(huán)中的獨特“指紋”。全光譜沒有顯示其他元素的證據(jù)，因此表明氦團必須相當(dāng)原始，由大爆炸遺留的氫氣和氦氣組成，沒有受到恒星產(chǎn)生的較重元素的太多污染。在這些時代的特別大質(zhì)量星系附近的理論和模擬預(yù)測，光環(huán)中應(yīng)該有一些原始氣體存在，這些氣體可能會坍塌并形成第三族星團。圖像：uux.cn/NASA、ESA、CSA、Ralf Crawford（STScI）
在未來的韋伯觀測中，Maiolino、Übler和他們的團隊將更深入地探索GN-z11，他們希望加強可能在其光環(huán)中形成的第三族恒星的情況。
對GN-z11光環(huán)中原始氣體團的研究已被天文學(xué)和天體物理學(xué)接受發(fā)表。對GN-z11黑洞的研究結(jié)果于2024年1月17日發(fā)表在《自然》雜志上。這些數(shù)據(jù)是作為JWST高級深星系外巡天（JADES）的一部分獲得的，該巡天是NIRCam和NIRSpec團隊的聯(lián)合項目。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡是世界上首屈一指的空間科學(xué)天文臺。韋伯正在解開我們太陽系的奧秘，展望其他恒星周圍的遙遠世界，探索我們宇宙的神秘結(jié)構(gòu)和起源以及我們在其中的位置。韋伯是由美國國家航空航天局及其合作伙伴歐空局和加拿大航天局領(lǐng)導(dǎo)的一個國際項目。

(責(zé)任編輯：熱點)