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詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發(fā)現了宇宙中已知最古老的復雜有機分子

發(fā)帖時間：2025-11-26 22:13:48

[綜合] 來源：桑間濮上網

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天文學家使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發(fā)現了復雜有機分子的證據，類似于這里顯示的斯韋遙遠星系中的煙霧。這個距離我們120多億光年的伯太南昌外圍兼職價格（電話微信199-7144-9724）提供頂級外圍女上門，伴游，空姐，網紅，明星，車模等優(yōu)質資源，可滿足你的一切要求星系，恰好與另一個距離我們地球僅30億光年的空望星系幾乎完美地排成一行。在這張假色韋伯圖像中，遠鏡宇宙前景星系顯示為藍色，發(fā)現而背景星系為紅色。古老有機分子用橙色突出顯示。機分(圖片鳴謝:J. Spilker / S. Doyle，詹姆中已知最雜NASA，斯韋ESA，伯太CSA)
（神秘的空望南昌外圍兼職價格（電話微信199-7144-9724）提供頂級外圍女上門，伴游，空姐，網紅，明星，車模等優(yōu)質資源，可滿足你的一切要求地球uux.cn）據美國太空網（查爾斯·蔡）：一項新的研究報告稱，天文學家發(fā)現了宇宙中已知最古老的遠鏡宇宙復雜有機分子。
根據這項研究，發(fā)現這些化學物質——很像在地球上的古老煙霧和煤煙中發(fā)現的化學物質——存在于早期星系中，該星系是在宇宙約為其當前年齡的10%時形成的。
碳基分子，技術上稱為多環(huán)芳烴，存在于地球上的石油和煤炭沉積物以及煙霧中。
“我們發(fā)現的分子不是像水或二氧化碳這樣的簡單物質，”該研究的主要作者，德克薩斯A&M大學學院站的天文學家賈斯汀·斯皮克告訴Space.com。"我們談論的是含有數十或數百個原子的大而松軟的分子."
這些復雜的有機分子在太空中很常見，它們經常與微小的塵埃顆粒聯系在一起。天文學家研究它們是因為它們可以幫助揭示星系內活動的關鍵細節(jié)——例如，它們有助于影響星際氣體冷卻的速度。然而，在宇宙相對年輕時形成的非常遙遠的星系中檢測這些分子具有挑戰(zhàn)性，因為望遠鏡的靈敏度和它們監(jiān)測的光波長數量有限。
現在，利用美國宇航局特別強大的新詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)，斯皮克和他的同事們在距離地球120多億光年的一個名為SPT0418-47的星系中檢測到了這些分子。
“在大爆炸之后，宇宙能夠非常迅速地制造出非常大、非常復雜的分子，這是非常了不起的，”斯皮克說。
鑒于SPT0418-47的極端距離，天文學家探測到的光在大爆炸后不到15億年就開始了它的旅程。(宇宙目前大約有138億歲。)
“這將類似探測的舊記錄向前推了大約十億年，”斯皮克說。
這一發(fā)現是在時空結構中一種被稱為引力透鏡的扭曲的幫助下得到的。阿爾伯特·愛因斯坦發(fā)現質量會扭曲時空，有點像保齡球會拉伸它所在的橡膠片。一個物體的質量越大，它周圍的時空曲線就越多，因此物體的引力就越強。引力的行為方式意味著它可以像透鏡一樣彎曲光線，因此一個強大的引力場，如大質量星系團產生的引力場，可以像一個巨大的放大鏡一樣工作。
斯皮克說，天文學家利用美國宇航局的斯皮策太空望遠鏡進行了一整天的觀察，發(fā)現了最古老的復雜有機分子的前紀錄保持者。相比之下，使用JWST，“我們總共只盯著這個星系看了一個小時，”他說。"韋伯確實讓尋找有機分子變得太容易了."
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發(fā)現了宇宙中已知最古老的復雜有機分子

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡觀測到的星系顯示了一個由透鏡現象引起的愛因斯坦環(huán)。從地球上看，當兩個星系幾乎完全對齊時，就會出現透鏡現象。前景星系的引力導致背景星系的光被扭曲和放大，就像透過酒杯的莖看一樣。因為它們被放大了，透鏡化使得天文學家能夠比其他方式更詳細地研究非常遙遠的星系。(圖片鳴謝:s·道爾/j·斯皮爾克)
此外，盡管以前在古老星系中檢測復雜有機分子的努力只能告訴我們化學物質是否存在，“韋伯的分辨率讓我們看到分子在星系中位置的實際細節(jié)，而不僅僅是它們是否存在，”斯皮克說。在SPT0418-47中，這些分子在整個星系中的存在并不均勻，其原因仍有待解釋。
總而言之，這些新發(fā)現表明“星系有可能超速形成，”斯皮克說。“我們研究的星系已經和我們的銀河系一樣大，它的恒星形成的碳和氧一樣多，盡管它只有我們銀河系的十分之一大。這就像一個已經經歷了整個職業(yè)生涯的三年級學生——上過大學，完成了職業(yè)生涯的工作，然后在八歲時退休。韋伯的新結果表明，通過太空中豐富的化學物質，星系產生真正復雜的分子實際上并不困難。”
此外，科學家此前認為這些復雜的有機分子與恒星的形成有關。然而，新的數據顯示，這可能并不總是正確的——斯皮克和他的同事發(fā)現了許多有這些分子但沒有恒星形成的區(qū)域，以及其他有新恒星形成但沒有這些分子的區(qū)域，他說。
“在宇宙非常年輕的時候，在星系中找到這些大而復雜的分子是許多天文學家希望和期待韋伯做的事情之一，我希望我們從第一次嘗試中獲得的教訓可以幫助我們所有人前進，”斯皮克說。“我渴望推進到更遙遠、更年輕的星系——我們最終能找到一個沒有足夠時間讓這么大的分子形成的星系嗎？我也想更好地理解為什么這些分子存在于星系的某些區(qū)域而不存在于其他區(qū)域。允許大分子快速形成的分子區(qū)域有什么特別之處？”
Spilker警告說，用于做出新發(fā)現的JWST中紅外儀器(MIRI)“現在似乎性能下降。美國宇航局有一個非常優(yōu)秀的工程師團隊，他們目前正在調查問題的原因。但如果表現繼續(xù)惡化，明年之后可能就無法進行這樣的研究了。”
科學家們在今天(6月5日)的《自然》雜志在線版上詳細介紹了他們的發(fā)現。

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