利用詹姆斯韋伯太空望遠鏡的觀測，天文學家在紅移為0.725（稱為龍弧）的阿貝爾370 星系團後面的單個星系中發現了40 多顆微透鏡恆星，當時宇宙的年齡只有當前年齡的一半。
在這張 Abell 370 的哈伯影像中，發現 44 顆恆星的宿主星係多次出現。圖片來源：美國太空總署。
「這項突破性的發現首次證明，研究遙遠星系中的大量單顆恆星是可能的，」哈佛和史密森天體物理中心的博士後研究員孫鳳武博士說。
“雖然美國宇航局/歐洲航天局哈伯太空望遠鏡之前的研究發現了大約七顆恆星，但我們現在有能力解析以前超出我們能力範圍的恆星。”
“重要的是，觀察更多的單顆恆星也將幫助我們更好地了解這些星系和恆星透鏡平面中的暗物質，這是我們之前僅觀察到的少數單顆恆星所無法做到的。”
在這項研究中，孫博士和同事分析了一個被稱為龍弧的星系的韋伯圖像，該星系位於沿著地球視線的一個名為阿貝爾 370 的巨大星系團後面。
由於其重力透鏡效應，Abell 370 將龍弧的標誌性螺旋拉伸成細長形狀 - 就像宇宙比例的鏡子大廳。
天文學家仔細分析了龍弧內每顆恆星的顏色，發現其中許多都是紅超巨星。這與早期的發現形成鮮明對比，早期的發現主要識別出藍色超巨星。
研究人員表示，恆星類型的這種差異也凸顯了韋伯在紅外線波長下觀測的獨特能力，可以揭示較低溫度下的恆星。
「當我們發現這些單獨的恆星時，我們實際上是在尋找一個被這個巨大星團中的星系放大的背景星系，」孫博士說。
“但是當我們處理數據時，我們意識到似乎有很多單獨的星點。”
“這是一個令人興奮的發現，因為這是我們第一次能夠在如此遙遠的距離看到如此多的恆星。”
“我們對當地銀河系附近的紅超巨星了解更多，因為它們更接近，我們可以拍攝更好的圖像和光譜，有時甚至可以解析恆星。”
「在未來的研究中，我們可以利用從研究本地宇宙中的紅超巨星中獲得的知識來解釋它們在星系形成的早期階段接下來會發生什麼。”
大多數星系，包括銀河系，都包含數百億顆恆星。在仙女座星係等附近的星系中，天文學家可以一一觀測恆星。
然而，在數十億光年之外的星系中，恆星看起來混合在一起，因為它們的光需要傳播數十億光年才能到達我們，這對研究星系如何形成和演化的科學家提出了長期的挑戰。
千葉大學天文學家 Yoshinobu Fudamoto 博士說：“對我們來說，距離很遠的星系通常看起來像一個瀰漫的、模糊的斑點。”
「但實際上，這些斑點由許多許多單獨的恆星組成。我們只是無法用我們的望遠鏡來解決它們。
這發現發表在雜誌上自然天文學。
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Y·Fudamoto等人。辨識紅移為 0.725 的星系中 40 多顆引力放大的恆星。納特·阿斯特朗，2025 年 1 月 6 日線上發布；編號：10.1038/s41550-024-02432-3
