我们所发现的最遥远的星系可能紧随大爆炸之后

在《星际迷航：下一代》第六集中，军官让·吕克·皮卡德和他的机器人同伴 Data 发现自己身处已知宇宙的边缘。当皮卡德检查企业号前方的屏障时，Data 宣布他们已经降落在“前人未至之处”。

虽然研究人员还没有完全到达宇宙的边缘，但他们确实向前迈了一步，发现了一个距离我们 135 亿光年的星系，名为 HD1。在今天发表在《天体物理学杂志》上的一项研究中 东京大学天文学家 Yuichi Harikane 及其同事在《皇家天文学会月刊》上发表的一篇随附论文中概述了发现方法以及 HD1 存在的可能影响。这是迄今为止有记录以来最遥远的宇宙天体。

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Harikane 在新闻稿中表示：“从 70 多万个物体中找出 HD1 非常困难。HD1 的红色与 135 亿光年外星系的预期特征出奇地吻合，当我找到它时，我有点起鸡皮疙瘩。”

Harikane 和他的团队花了 1200 多个小时通过智利的 VISTA 望远镜、前斯皮策太空望远镜以及英国红外望远镜和夏威夷大岛的斯巴鲁望远镜拍摄图像。然后，他们使用同样位于智利的一组无线电波长接收器来计算红移，这一公式可以帮助天文学家根据宇宙膨胀时光的变化来估算距离。数据显示 HD1 的紫外线信号出乎意料地明亮，研究认为这是由两个原因之一造成的。

“宇宙中形成的第一批恒星比现代恒星质量更大、亮度更高、温度更高，”马萨诸塞州天体物理中心天文学家、这项研究的合著者法比奥·帕库奇 (Fabio Pacucci) 在新闻稿中表示。“如果我们假设 HD1 中产生的恒星是这些第一批恒星，即第三族恒星，那么它的特性就可以更容易地解释。事实上，第三族恒星能够产生比普通恒星更多的紫外线，这可以解释 HD1 的极紫外光度。”

HD1 可能包含大爆炸后不久形成的恒星，这可以解释研究人员记录的高光强度。如果亮度不是由第三族恒星引起的，那么它可能来自一个质量为太阳 1 亿倍的黑洞。如此巨大的空洞会剧烈地消耗质量，足以产生明亮的光线。然而，这些假设并不能解释这个超级星系形成恒星的速度。HD1 似乎每年产生大约 100 颗恒星，这几乎是类似星系的 10 倍。

“回答有关如此遥远的来源性质的问题可能具有挑战性，”帕库奇在一份新闻稿中说。“这就像从悬挂的旗帜猜测一艘船的国籍，而船在遥远的岸上，正处于狂风和浓雾之中。人们也许可以看到旗帜的一些颜色和形状，但看不到它们的全部。这最终是一场分析和排除不合理情景的长期游戏。”

尽管围绕着 HD1 的问题仍然存在，比如更精确的距离、大小和成分，但该团队的发现进一步丰富了人类对已知宇宙的认识。而且，通过进一步的证实，它们也可以加深我们对宇宙起源的理解。

更正（2022 年 4 月 7 日）：由于编辑错误，该报道的标题错误地指出 HD1 早于大爆炸。据估计，它形成于 0.3 亿年后。