天文学家证实梅西星系是观测到的最古老的星系之一

天文学家使用先进仪器计算了詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST) 于 2022 年 6 月发现的梅西星系的更准确年龄。尽管该恒星系统的年龄并不像最初估计的那么老，但它仍然是有记录的最古老的星系之一，距大爆炸后 3.9 亿年，即大约 134 亿年。这仅比(当前)已知最古老的系统JADES-GS-z13-0年轻 7000 万年。

德克萨斯大学奥斯汀分校天文学家史蒂文·芬克尔斯坦领导的团队去年夏天发现了这个系统。(“麦西星系”这个名字是对他女儿的颂歌，因为他们在她生日那天发现了这个星系。)该小组最初估计它距大爆炸仅 2.9 亿年，但用更先进的设备分析这个星系后发现它大约有 100 年比那还要老一百万年。“梅西星系的令人兴奋之处在于，它是 JWST 发现的第一批遥远星系之一，而且在这组星系中，它是第一个真正得到光谱证实的星系，”芬克尔斯坦说。

光谱证实是由宇宙演化早期发布科学调查 (CEERS) 进行的JWST近红外光谱仪 (NIRSpec)提供的。NIRSpec“将物体的光分成许多不同的窄频率，以更准确地识别其化学成分、热量输出、固有亮度和相对运动。” 红移——光向更长(更红)波长的移动，以指示远离观察者的运动——是比最初基于光度测量的估计更准确的约会的关键。先进的工具为梅西星系分配了 z=11.4 的红移，帮助研究人员确定了大爆炸后 3.9 亿年的修正估计。

天文学家还检查了CEERS-93316，这个星系最初估计距大爆炸已有2.35亿年——这使它的年龄惊人地古老。在研究了这个系统之后，它发现了 z=4.9 的红移，这表明它距离大爆炸仅 10 亿年。关于 CEERS-93316 的第一个错误估计是可以理解的：该星系在与氧和氢相关的窄频带中发射出异常数量的光，使其看起来比实际更蓝。

芬克尔斯坦将这次失误归咎于运气不好。“这是一个奇怪的案例，”他说。“在通过光谱观察到的数十个高红移候选者中，这是真正的红移远小于我们最初猜测的唯一实例。” 芬克尔斯坦补充道：“解释宇宙如何如此快地创造出如此巨大的星系确实具有挑战性。所以，我认为这可能始终是最有可能的结果，因为它是如此极端，如此明亮，在如此明显的高红移下。”