一場來自宇宙誕生初期的“宇宙煙花”被人類成功捕捉。詹姆斯?韋布空間望遠鏡(JWST)近日確認,人類首次觀測到了一顆爆發于130億年前的超新星,這一事件發生在宇宙大爆炸后僅7.3億年,刷新了人類對宇宙早期恒星演化的認知。
這一發現始于今年3月14日。中法聯合研制的SVOM(天基多波段空間變源監視器)衛星在深空探測到一次異常強烈的伽馬射線暴(GRB),隨后美國NASA的斯威夫特天文臺在同一位置捕捉到X射線信號,將事件定位為編號GRB 250314A的伽馬暴。歐洲多國望遠鏡接力觀測:北歐光學望遠鏡在11小時后記錄到暴余輝的微弱輻射,智利甚大望遠鏡(VLT)進一步測定其紅移值高達7.3,確認該事件發生于宇宙早期。
由于宇宙膨脹導致的“時間膨脹”效應,這顆超新星的亮度峰值被延遲了三個半月才抵達地球。通常情況下,超新星會在幾天至數周內達到亮度極值,但此次觀測到的光子穿越了130億年的時空,其演化過程被顯著拉長。這一特性為天文學家提供了獨特的研究窗口。
基于前期觀測數據,研究團隊申請使用韋布望遠鏡的“主任機動觀測時間”。7月1日,韋布的近紅外相機(NIRCam)在伽馬暴位置捕捉到清晰的超新星光信號。荷蘭拉德堡德大學安德魯?萊文教授指出:“只有韋布望遠鏡的靈敏度能夠直接證明這些光來自大質量恒星坍縮引發的超新星,這標志著人類首次在宇宙年齡僅5%的時期探測到單顆恒星的活動。”
進一步分析顯示,該超新星的光譜特征與現代超新星高度相似,其前身恒星質量與當今典型大質量恒星相當。但考慮到早期宇宙的重元素豐度遠低于現今,研究團隊推測其內部結構可能存在細微差異,這需要更多光譜數據支持。韋布望遠鏡還首次探測到該超新星所在的宿主星系,盡管在圖像中僅呈現為幾個模糊像素,但通過光譜分析仍能推斷其星系環境特征。
法國巴黎-薩克雷大學CEA實驗室的埃梅里克?勒弗洛什表示:“這個遙遠星系與同時期其他星系具有相似特征,說明早期宇宙的恒星形成環境已存在一定規律性。”此次發現的超新星不僅成為人類觀測到的最遙遠超新星,也是宇宙最初十億年內極少數同時探測到伽馬暴和超新星的事件之一。此前紀錄保持者同樣由韋布望遠鏡發現,其爆發時間約為大爆炸后18億年,新發現將這一紀錄大幅提前了10億年以上。











