天文新发现：宇宙初期的恒星形成

宇宙最早的恒星是如何形成的是宇宙学中的一个热门问题。前段时间科学家利用射电望远镜探测到宇宙的原初之光（正见网2018年3月2日报道）。原初之光显示在宇宙大爆炸仅1.8亿年就诞生了最早的恒星。不过，那项观测是通过测定在射电波段的吸收光谱从而推断恒星形成时间，只能认为是间接的观测证据。而且由于其结论和现有宇宙模型有较大冲突，科学家需要寻求其它手段来获得独立证据。

2018年5月16日，《自然》杂志发布重大新闻，发现了更加直接的宇宙初期恒星形成证据。研究者观测了一个极为遥远的星系，编号为MACS 1149-JD1。这个星系本来应该是看不见的，但是其光线传播到地球过程中经过了一个引力透镜区域，从而增强了亮度，于是被科学家发现。利用阿塔卡马大型射电望远镜阵(ALMA)，研究者测定了MACS 1149-JD1的双电离氧(O III)光谱红移，发现该星系红移高达9.11。超大望远镜(Very Large Telescope)测定的氢光谱红移也得出一致的结果。这意味着这个星系在宇宙大爆炸后5.5亿年就存在了。研究者有利用了哈勃空间望远镜(Hubble Space Telescope)和斯皮策空间望远镜(Spitzer Space Telescope)的红外观测数据，发现该星系中的氧元素是在宇宙年龄仅2.5亿年时该星系中的恒星形成过程中产生的。这是目前发现的红移最高的氧光谱，意味着星系中的恒星早在宇宙年龄仅2.5亿年就开始形成了。这与之前发现的原初之光的1.8亿年非常接近。

按照现有的宇宙大爆炸理论，要在宇宙极早期形成恒星是很困难的。因此，目前发现的几个早期恒星形成的证据都是对大爆炸理论的巨大挑战。科学家认为，这次观测所使用的技术可以在未来几年内投入使用的空间及地面望远镜系统中继续应用，有能力发现更多更早的恒星形成。这些新发现在未来很可能会改写目前人类对宇宙形成及演化的认识。