包括Kavli宇宙物理和數(shù)學(xué)研究所(Kavli IPMU)在內(nèi)的一個國際研究小組研究了全新的詹姆斯韋伯太空望遠鏡(JWST)拍攝的宇宙中一些最早星系的星系大小與光度之間的關(guān)系，在大爆炸后不到十億年，在天體物理學(xué)雜志快報上報道了一項新研究。

該結(jié)果是由加州大學(xué)洛杉磯分校Tommaso Treu教授領(lǐng)導(dǎo)的Grim Lens-Amplified Survey from Space (GLASS)早期發(fā)布科學(xué)計劃的一部分。它旨在研究早期宇宙，當(dāng)?shù)谝慌阈?星系點燃時，它電離了當(dāng)時宇宙中的中性氣體并允許光線照射。這被稱為再電離時代。

然而，再電離的細節(jié)仍然未知，因為直到今天，望遠鏡還無法詳細觀察宇宙歷史這一時期的星系。了解更多關(guān)于再電離時代的信息將有助于研究人員了解恒星和星系是如何進化成今天我們看到的宇宙的。

由Kavli IPMU JSPS研究員Lilan Yang領(lǐng)導(dǎo)的一項研究，包括項目研究員Xuheng Ding，使用來自GLASS-JWST程序的多波段NIRCAM成像數(shù)據(jù)來測量星系大小和光度，以找出形態(tài)和從靜止框架光學(xué)到UV的大小 - 光度關(guān)系。

“這是我們第一次可以用JWST在紅移大于7的靜止幀光學(xué)中研究星系的特性，并且大小 - 光度對于確定光度函數(shù)的形狀很重要，它表明負責(zé)宇宙再電離的主要來源，即許多微弱的星系或相對不太明亮的星系。

“當(dāng)光的原始波長從早期宇宙?zhèn)鞑サ轿覀儠r，它將轉(zhuǎn)變?yōu)楦L的波長。因此，靜止幀波長用于闡明它們的固有波長，而不是觀察到的波長。以前，使用哈勃太空望遠鏡，我們只知道靜止框架紫外線波段中星系的特性?，F(xiàn)在，有了JWST，我們可以測量比紫外線更長的波長，“第一作者Yang說。

研究人員發(fā)現(xiàn)了紅移大于7或大爆炸后大約8億年的星系的第一個靜止幀光學(xué)尺寸 - 光度關(guān)系，使他們能夠研究大小與波長的函數(shù)關(guān)系。他們發(fā)現(xiàn)參考光度處的中位數(shù)尺寸約為450-600秒差距，并且從靜止框光學(xué)到紫外線略有下降。但這是意料之中的嗎?

“答案是我們不知道會發(fā)生什么。以前的模擬研究給出了一系列預(yù)測，“楊說。

研究小組還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)允許斜率變化時，在最短的波段中，尺寸 - 光度關(guān)系的斜率略顯陡峭。

“這表明在較短波長下具有更高的表面亮度密度，因此在估計光度函數(shù)時觀測不完全性校正較少，但結(jié)果尚無定論。我們不想在這里過度解釋，“楊說。

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