利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的數據，杰奎琳·安特維·丹索正在研究遙遠的“淬火”星系發出的光 ， 以了解它們的化學成分和其他特性(photo by Andy Jibb)
據多倫多大學（蒂娜·阿達莫普洛斯）：20世紀90年代 ， 天文學家發現兩個遙遠的大質量星系已經完全停止或“淬滅”了恒星形成，我們認為我們對星系形成的一切都受到了質疑 。
多倫多大學藝術與科學學院天文學和天體物理學系NSERC Banting博士后Jacqueline Antwi-Danso說：“這一發現意味著這些星系[必須]比宇宙的年齡大，這在物理上是不可能的 。” 。
“當我們觀察這些遙遠淬滅星系的形成歷史時，觀察表明，與我們在宇宙學模擬中看到的相比，它們形成得太快、太早了 ?！?br>與銀河系等熟悉的大質量星系不同 ， 銀河系有多達一萬億顆恒星，其特征是明亮的、螺旋狀的活躍恒星形成臂 ， 而遙遠的、淬滅的星系由老恒星組成，看起來像橙紅色的小斑點 。這是因為由于宇宙的膨脹 ， 它們的光被“拉伸”到紅外波長，這也使它們更暗，更難被發現 。
此外，所討論的遙遠星系是在大爆炸（發生在近140億年前）的10億年內形成的 。換句話說，它們形成恒星的速度非?？?，與當今觀測到的任何星系都不同 。
更好地了解這些遙遠的星系是研究人員的首要任務，因為它們的極端恒星形成過程非常接近當前星系形成物理學所允許的極限 。
在多倫多大學，Antwi-Danso正在尋找宇宙中最早的遙遠淬滅星系，并對了解這些星系是如何形成的以及何時停止產生恒星特別感興趣 。她在得克薩斯州農工大學攻讀博士學位時參與了一項研究 ， 該研究得出了兩個關鍵發現 。第一個是發現了兩個新的遙遠淬滅星系，這證實了目前關于這些遙遠星系如何形成的想法——“即，”Antwi-Danso說，“根據理論預測 ， 這些星系形成得太早、太快 ?！?br>這項研究使用了位于智利的雙子座南天文臺的8米望遠鏡，并使用新的成像濾光片對大面積的天空進行了調查，還強調了天文學家可以可靠地使用地面望遠鏡觀測到125億年前的遙遠淬滅星系 。研究人員說，探測任何比這更早的星系都需要天基數據 。
天文學家現在正在重新思考長期以來的星系形成模型，因為他們觀察到遙遠的淬滅星系，這些星系的中心有超大質量黑洞，會發出高能輻射 。Antwi-Danso說，這很重要，因為恒星和超大質量黑洞發光的不同模型會影響對這些遙遠星系物理性質的估計 。
利用天基技術的力量
遙遠的星系很難被探測到，因為它們發出的光被轉移到紅外波長，而紅外波長大多被地球大氣層阻擋 。因此 ， Antwi Danso研究的下一階段將利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）的力量 。
JWST于2021年12月發射，其靈敏度比最大的地面紅外望遠鏡高出約100倍，可以在其前身的一小部分時間內觀測星系 。事實上，在運行的短短兩年內，它使最遙遠、淬滅星系的光譜觀測數量翻了一番 。
為了進一步觀察她在智利發現的兩個遙遠星系，Antwi-Danso將使用JWST數據來檢查它們的光譜——這些星系在一定波長范圍內發出的光——以揭示化學成分等信息 。這些和其他發現將有助于更準確地了解星系的形成歷史，并可以與更新的宇宙學模擬進行比較 。這反過來可能會對理論和觀測之間的潛在緊張關系產生新的見解 。
Antwi Danso也是CAnadian NIRISS無偏星團調查（CANUCS）的一部分，這是一項多機構合作 ， 利用引力透鏡——一種大質量物體充當宇宙放大鏡的現象——來研究最早星系的組成部分 。在這項合作中，Antwi Danso也是Technicolor Survey的研究員，該公司在JWST的近紅外相機上使用了多個濾光片，以觀察從地面無法到達的波長處的淬滅星系 。
Antwi-Danso說：“我們想找到包含第一代恒星的星系，然后用星系形成模型對它們的觀測進行建模 ， 以推斷它們的物理性質和恒星形成歷史 ?！?。
憑借JWST提供的技術優勢，推動了遙遠星系觀測的邊界，Antwi-Danso的研究將為理解早期星系是如何形成的提供有價值的見解 。
“我們真的很高興看到結果的走向 ， 并將這些觀測結果與這些遙遠的大質量星系的當前理論預測進行比較 ?！?br/>

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