天文學家利用詹姆斯韋伯太空望遠鏡，透過研究距離更近、更新更近的星系，揭開了早期星系的秘密，這些星系在嬰兒宇宙中充滿了塵埃。
天文學家利用詹姆斯韋伯太空望遠鏡（JWST）揭開了早期星系的秘密，這些星系在嬰兒宇宙中充滿了塵埃，這對於新恆星的誕生和星系的生長至關重要。
然而，雖然 約翰·韋斯特 雖然它的能力足以看到許多早期星系，但在深入研究它們的細節方面仍然有限。因此，這項研究的核心團隊透過研究一個距離更近、更現代的星系來解決這個問題，該星系具有許多類似於宇宙第一個星系的特徵。
我們無法研究早期宇宙中發生的使星系播撒「金屬」的過程（天文學家用來描述比金屬更重的元素） 氫 和氦），研究人員將注意力轉向了距離我們僅 460 萬光年的矮星系。
「對早期宇宙中的星系進行直接研究仍然非常困難，因此對像 Sextans A 這樣具有相似化學條件的附近星系進行觀測，為我們提供了一個寶貴的機會來了解第一代恆星是如何演化的，以及它們在星際介質轉變中所扮演的角色，」國家研究所克勞迪奧·加韋特 (AINti) 的團隊負責人說。
Sextans A 如何模仿古代星系？
就化學而言，早期宇宙是一個相當無聊的地方。這是因為它主要由最輕的元素氫組成，還有一些氦和少量的重元素或金屬。這意味著第一代明星，即所謂的 POP III 的明星相應地，他們的金屬也很貧乏。
然而，在他們的一生中，POP III 扮演著 熔融氫 和氦在其核心中鍛造更重的元素。當這些原始恆星走到生命的盡頭時，它們爆炸了 超新星爆炸 將這些金屬分散到星際介質中，即恆星之間巨大的塵埃和氣體雲中。
最終，這些大雲中的緻密、涼爽的斑塊在自身重力作用下塌陷，誕生了下一代恆星，POP II 恆星，由於其祖先的超新星死亡，這些恆星富含金屬。
我們的明星 太陽它被歸類為 POP I 恆星，這意味著它比這些第二代恆星的金屬含量還要豐富。然而，並非所有現代星係都富含金屬。對於像六分儀A這樣的矮星系來說尤其如此，儘管它位於我們宇宙後院的外緣，被稱為“本地群組」。
Sextans A 的金屬含量非常貧乏，估計它僅含有太陽中重元素的 1% 到 7%。這使其成為研究早期貧金屬星系的絕佳替代品。
使用 JWST 的 NIRCam（近紅外線相機）和 MIRI（中紅外線儀器）儀器，Gavetti 和同事獲得了 Sextans A 的高分辨率觀測結果，這使他們能夠繪製出矮星系在稱為“紅巨星分支”的演化階段的整個恆星群的地圖。
當比太陽更大的恆星耗盡其核心中的氦氣，形成惰性碳核心時，就會發生這個階段，但核融合在燃燒的氦氣和氫的交替外層中繼續進行。這些恆星因此“爆炸”，亮度會增加千倍。
研究小組的發現表明，他們研究的漸近紅巨星分支恆星中約 90% 並未被塵埃包層包圍。然而，大約有 20 顆左右的恆星被嵌入厚厚的塵埃殼中。他們還發現，這些「塵埃工廠」是在 20 億至 30 億年前由初始質量約 1.5 倍的恆星形成的。 太陽的質量。
這項研究在了解早期宇宙中哪些恆星最有可能產生金屬塵埃方面向前邁出了一步，這些金屬塵埃將豐富未來幾代恆星。這意味著它有助於繪製我們今天所看到的宇宙如何形成的完整圖像。
這項研究背後的科學家表示，在韋伯發射之前，這種類型的研究是不可能的。
INAF 團隊成員 Flavia Dell’Agli 表示：“JWST 使我們能夠在環境中觀察到前所未有的細節，而直到幾年前，這些細節還是我們無法企及的。” “這些數據的價值不僅在於圖像，還在於能夠將它們與理論模型進行比較，並驗證它們描述恆星演化的準確性。”
該團隊的研究成果於週一（7 月 20 日）發表在 天體物理學雜誌。
