摘要：倘若后续的观测能够进一步证实这一发现，那么这些古老的星系将会成为天文学家手中的宝贵钥匙，为他们提供绝佳的契机去检验那些关于星系形成的前沿理论，并且能够让我们对宇宙中物质最初的凝聚过程获得独一无二的深刻见解。值得注意的是，研究人员于 11 月 26 日在预印本数

倘若后续的观测能够进一步证实这一发现，那么这些古老的星系将会成为天文学家手中的宝贵钥匙，为他们提供绝佳的契机去检验那些关于星系形成的前沿理论，并且能够让我们对宇宙中物质最初的凝聚过程获得独一无二的深刻见解。值得注意的是，研究人员于 11 月 26 日在预印本数据库 arXiv 上公布了他们的这一发现成果，不过，目前这些发现尚未接受同行评审的严格检验。

在研究报告中，研究人员这样写道：“依据结构形成的标准理论框架，那些致使宇宙微波背景（CMB）中出现热点和冷点的原始波动，在宇宙黎明时期，会逐步发展壮大、发生坍缩，进而形成第一批星系，开启了宇宙第一缕曙光的崭新时代。”他们还补充强调：“长期以来，这些最早的星系一直隐匿于我们的观测视野之外，犹如宇宙深处的神秘幽灵，难以捉摸。”然而，JWST 的出现彻底改变了这一困境，它犹如一把锐利的手术刀，精准地划破了笼罩在宇宙早期星系之上的重重迷雾。

此前，宇宙学家们通过深入的理论研究和模型推算，估计第一批恒星团块开始相互融合并逐渐形成星系的时间大约是在宇宙大爆炸后的几亿年。随后，在宇宙诞生后的 1 至 20 亿年期间，当前的主流理论认为，这些早期的原星系步入了它们的“青春期”阶段——它们之间相互吞并、融合，不断发展壮大，逐步演变成类似于我们银河系这样的矮星系。

但是，在实际的观测研究过程中，探寻这一过程的确切时间节点以及最早步骤的演化速度却面临着诸多艰巨的挑战。其中一个关键原因在于，这些早期星系所发出的光线极其微弱，仿佛是在浩瀚宇宙中闪烁不定的微弱萤火。更为棘手的是，由于宇宙的持续膨胀，这些光线的波长被显著拉伸，发生了所谓的“红移”现象，使得它们的光谱转移到了红外波段，这进一步增加了探测和识别的难度。

与它的前辈哈勃太空望远镜相比，韦伯太空望远镜 具备一项独特且强大的能力——它能够敏锐地探测到红外光谱的光线。这一特性使得韦伯太空望远镜拥有了触及宇宙最初阶段的潜力，就像是为我们打开了一扇通往宇宙远古时代的大门。然而，尽管 韦伯太空望远镜功能强大，但宇宙极早期的光线仍然太过微弱，即便对于它而言，想要单独对其进行精确探测也并非易事。

为了攻克这一难题，参与此次新观测研究的科研团队——他们隶属于银河遗产红外中平面外景调查（GLIMPSE）项目——巧妙地运用了一种名为引力透镜的奇妙天文现象，以此来放大这些早期星系所发出的遥远而微弱的光线。

正如爱因斯坦在其伟大的广义相对论中所阐述的那样，引力本质上是由于物质和能量的存在而导致的时空弯曲与扭曲现象。这种被弯曲的时空结构反过来又会对能量和物质的运动轨迹产生决定性的影响。这也就意味着，尽管光线在真空中通常沿直线传播，但在强大引力场的作用下，它的传播路径会发生弯曲，并且光线的强度也会得到放大。在此次观测中，位于所选研究区域与我们太阳系之间的星系 Abell S1063 恰好扮演了这样一个“引力透镜”的角色，它如同一个巨大的宇宙放大镜，将早期星系的光线聚焦起来，从而使得这些原本极其微弱、难以被观测到的光线能够被韦伯太空望远镜成功捕捉到。

通过精心地调整韦伯太空望远镜的指向，使其对准这个由引力弯曲所形成的特殊空间区域，然后耐心地、缓慢地收集来自其背后的光线，天文学家们可谓是将韦伯太空望远镜的观测能力发挥到了极致。在这个过程中，他们成功地捕捉到了来自早期星系的第一缕若有若无的微弱光芒，这就像是在宇宙的黑暗深渊中发现了一丝曙光，为我们揭示宇宙早期星系的奥秘带来了新的希望。

如果后续更为深入的研究能够确凿地证实这些星系候选体的身份和特性，那么它们将比之前所确认的最早星系 JADES - GS - z14 - 0 还要年轻约 9000 万年，这无疑将使它们成为目前已知的宇宙中最有可能存在的最早星系之一。而且，由于这些星系候选体都是在天空的同一区域内被发现的，这一现象强烈地暗示着在这片宇宙区域中，可能还隐藏着更多类似的古老星系等待着我们去发现和探索。

那么，像这样的早期星系究竟是如何在如此短暂的时间内实现如此迅速的成长与演化的呢？这一宇宙谜题的答案至今仍然扑朔迷离，宛如隐藏在重重迷雾之后的神秘宝藏，难以被我们轻易获取。不过，从目前的研究情况来看，这些发现不太可能颠覆我们现有的宇宙学理论体系。相反，天文学家们正在积极地探索各种可能的解释途径，其中包括一些此前未曾预料到的因素，例如比预期更早出现的超大质量黑洞、超新星爆炸所产生的反馈效应，甚至是暗能量在其中所起到的微妙作用等，试图以此来解释这些早期星系中恒星快速形成的奥秘。

来源：老李的科学课堂