打破记录的发现：天文学家发现迄今最远星系，距地球约135亿光年

天文学家发现迄今为止最远星系。

2024年5月30日天文学家公布，他们利用韦伯望远镜的观测，发现一个红移值高达Z=14的星系，对应距离大约135亿光年，这是宇宙诞生后还不到3亿年就形成的星系，是一个非常古老的存在。

韦伯深空巡天-起源场

自詹姆斯韦伯望远镜升空以来，天文学家一直在探索着宇宙第一批星系的踪迹，为此他们制定了一个高级深空河外巡天计划(JADES)。

在这个计划的初期，韦伯观测了天炉座方位的一片天区，这片天区位于哈勃超深空场的附近。

位置示意

2023年，韦伯望远镜对这片天区进行了五天深入的成像，以此来作为韦伯深空巡天计划的起源场。

起源场

在这次起源场的拍摄中，天文学家发现了12个很暗的光斑，它们的红移值普遍都高于11，这表明，它们的光行距离都在134亿光年之外，如此的距离，让它们成为了早期星系的候选者。

12个候选星系

红移14

那么在这些候选者中，有3个星系最令天文学家兴奋。

这3个星系的红移值都高达14，这对应着一个极其遥远的距离。

不过这三个星系也有令天文学家疑惑的地方，其中一个红移值为14.4的星系比起其他的高红移星系，明显要亮的多。

距离远，又有点亮，这让天文学家很诧异。

所以这个候选星系成为了天文学家首要的目标。

成为目标后，天文学家就要对它进行更加精细的观测，以此来确定它的准确距离，而天文学家更加精细的观测便是光谱观测。

2024年1月有一组研究团队再次起启用韦伯望远镜，对它进行了约10个小时的拍摄，最终得到了它的光谱，根据光谱数据，它的红移值为14.32。

光谱数据

这个值打破了之前最远星系红移Z=13.2的记录，这是韦伯于22年10月观测到的一个星系。

韦伯于22年10月观测到Z=13.2的星系

所以，继JASES-GS-Z13-0之后，JASES-GS-Z14-0成为了目前最远星系保持者。

它距离我们约135亿光年，是在宇宙诞生后还不到3亿年就形成的古老星系。

而它的发现，除过距离遥远外，还有一个现象让天文学家很惊奇，就是前面我们曾提到过的亮度，比起其它高红移星系，它看着要亮。

JASES-GS-Z14-0

星系的快速成长

根据以往的观测以及预测，宇宙早期的星系普遍都很小，因为刚刚形成不久，恒星还不是很多，所以它们的亮度并不会很亮。

其它高红移星系很暗淡

但这个星系并不是，它的亮度高于预测，并且根据数据的测算，它的光是来自大约1600光年的范围，也就是说，它的光源主要是恒星的光，而不是中心黑洞的吸积盘，因为中心黑洞吸积盘不会这么大。

还有，韦伯的观测还发现了氧元素的踪迹。

氧对于现在的我们来说没有什么稀奇的地方，但在宇宙诞生之初，宇宙的元素很单一，也就氢、氦和少量的锂，之后其它的元素都是经过恒星内核聚变加工后才产生。

所以在这个星系中发现氧，说明它的内部已经有一批恒星经历了死亡。

这样的话就说明，宇宙之初星系的成长其实很快，起码是超过了我们的预期，而这个不到3亿年就形成的星系，让我们看到了这一点，这也将是我们了解星系快速成长的开始。

韦伯之后的观测，可能会出现更多这样的星系，我们拭目以待。

好了，最后我们来说说文中提到的关键名词，光谱红移。

光谱红移

对于天体的距离，尤其是极其遥远的天体，我们时常会听到天文学家用红移来测量，红移值越大，表明天体距离我们越远，所以红移是什么呢。

要了解红移，首先，我们需要了解一个基本的概念，夫琅禾费线。

以太阳为例，当我们把太阳的光进行色散处理后，会得到各个颜色不同的光，如果仪器足够精细，我们会发现，这些颜色不同的光中存在许多暗色的条纹，这些条纹便是夫琅禾费线，它们因夫琅禾费发现而得名。

夫琅禾费线被称为元素的吸收线，意思就是，它们是由元素吸收了光的能量而留下的暗色条纹，而每种元素只会吸收特定波长的光，所以不同的暗色条纹对应不同的元素，它们就像元素的指纹那样烙印在光中。

而光谱红移，指的便是夫琅禾费线的变化。

正常的情况下，我们看到的夫琅禾费线出现的位置是不变的，但当光的波长发生变化时，比如，拉长。

那么烙印在它上面的那些暗线显示时，便会出现在被拉长之后的波谱中，这样看起来好像是暗线往长波段的红端移动了，我们把这个便称为光谱红移，那么暗线移动的越长，表明天体距离我们越远。

这个便是光谱红移。