韋伯望遠鏡最新觀測暗示宇宙演化比預先估計的更快
據太空網2026年9月25日報導，利用韋伯望遠鏡的觀測數據，天文學家發現宇宙大爆炸后僅僅5億年，星系就已經開始向周圍環境輸送重元素。這意味著宇宙演化比現今的大爆炸理論要快的多。
按照大爆炸理論，宇宙誕生之初，充滿了最輕的元素——氫，以及少量的氦。第一批恆星正是由氫和氦元素形成的。但隨著這些恆星的演化，它們逐漸形成了更重的元素，天文學家統稱為「金屬」。當這些第一批恆星（或稱第三星族）在生命末期發生爆炸時，這些金屬便被拋射出去。這意味著下一代恆星（第二星族和第一星族）的金屬含量逐漸增加。但韋伯望遠鏡（JWST）的最新觀測表明，這一過程發生的時間比之前認為的要早，當宇宙年齡僅為現在的3%時，星系周圍的氣體中就富含氧和碳等”金屬元素”。
早期星系向周圍環境噴射重元素（橙色）的示意圖。 （圖片來源：朱永達）
為了更好地了解早期宇宙的組成，天文學家利用韋伯望遠鏡的數據觀測了三個星系，這些星系呈現出大約133億年前的景象。這對應于宇宙演化中的一個重要時期，即再電離時期。此時，第一批恆星發出的光正在剝離它們之間氫氣中的電子，這個過程被稱為電離。這使得光更容易在宇宙中傳播，結束了所謂的宇宙黑暗時代。
天文學家利用星系本身作為背景光源。當星系發出的光傳播到地球時，它會穿過周圍的氣體，可以通過觀察光的吸收譜來探測特定的元素的存在。因為元素會在特定的波長範圍內吸收和發射光，這意味著當星光穿過星際雲時，雲中的元素會在光譜中留下獨特的「指紋。
觀測結果顯示，含有氧、碳、硅和其他」金屬元素「的氣體從這些早期星系流入星際空間。
這種氣體的化學特徵與現代星系的化學特徵比預期的更為相似。這意味著早期星系就已經開始向宇宙中輸送」金屬元素「。
這一發現或許可以解釋為什麼天文學家至今仍難以找到第三星族（POP III）恆星。他們一直在尋找星光照亮純凈氫氣的跡象，但這種氣體消失的時間比他們之前所知的要早得多。
該團隊的研究成果於周四（9月24日）發表在《自然·天文學》雜誌上。
資料來源：
https://www.space.com/astronomy/james-webb-space-telescope/james-webb-space-telescope-looks-back-in-time-finds-our-ancient-universe-wasnt-as-pure-as-we-thought
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來源：正見新聞網