研究人员测量大爆炸后不到十亿年的星系的大小

包括Kavli宇宙物理和数学研究所(Kavli IPMU)在内的一个国际研究小组研究了全新的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)拍摄的宇宙中一些最早星系的星系大小与光度之间的关系，在大爆炸后不到十亿年，在天体物理学杂志快报上报道了一项新研究。

该结果是由加州大学洛杉矶分校Tommaso Treu教授领导的Grim Lens-Amplified Survey from Space (GLASS)早期发布科学计划的一部分。它旨在研究早期宇宙，当第一批恒星/星系点燃时，它电离了当时宇宙中的中性气体并允许光线照射。这被称为再电离时代。

然而，再电离的细节仍然未知，因为直到今天，望远镜还无法详细观察宇宙历史这一时期的星系。了解更多关于再电离时代的信息将有助于研究人员了解恒星和星系是如何进化成今天我们看到的宇宙的。

由Kavli IPMU JSPS研究员Lilan Yang领导的一项研究，包括项目研究员Xuheng Ding，使用来自GLASS-JWST程序的多波段NIRCAM成像数据来测量星系大小和光度，以找出形态和从静止框架光学到UV的大小 - 光度关系。

“这是我们第一次可以用JWST在红移大于7的静止帧光学中研究星系的特性，并且大小 - 光度对于确定光度函数的形状很重要，它表明负责宇宙再电离的主要来源，即许多微弱的星系或相对不太明亮的星系。

“当光的原始波长从早期宇宙传播到我们时，它将转变为更长的波长。因此，静止帧波长用于阐明它们的固有波长，而不是观察到的波长。以前，使用哈勃太空望远镜，我们只知道静止框架紫外线波段中星系的特性。现在，有了JWST，我们可以测量比紫外线更长的波长，“第一作者Yang说。

研究人员发现了红移大于7或大爆炸后大约8亿年的星系的第一个静止帧光学尺寸 - 光度关系，使他们能够研究大小与波长的函数关系。他们发现参考光度处的中位数尺寸约为450-600秒差距，并且从静止框光学到紫外线略有下降。但这是意料之中的吗?

“答案是我们不知道会发生什么。以前的模拟研究给出了一系列预测，“杨说。

研究小组还发现，当允许斜率变化时，在最短的波段中，尺寸 - 光度关系的斜率略显陡峭。

“这表明在较短波长下具有更高的表面亮度密度，因此在估计光度函数时观测不完全性校正较少，但结果尚无定论。我们不想在这里过度解释，“杨说。

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