韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）捕捉到一幅令人赞叹的画面：一个距离地球数十亿光年的类星体（quasar）与星系正在合并。这项研究揭示了有关星系形成、超大质量黑洞的质量和生长以及这些天体的化学性质的重要细节，标志著理解宇宙历史的重要一步。
据《每日科技网》（scitechdaily）报道，这项发现于7月5日发表在《天文学与天体物理学》（Astronomy & Astrophysics）期刊上。研究团队由意大利国家天体物理研究所（INAF）领导，利用韦伯望远镜的近红外光谱仪（NIRSpec）观测了PJ308-21系统中的1个类星体及其2个卫星星系的互动。
这次观测发生在2022年9月，观测对象位于宇宙年龄不到10亿岁的时期。科学家透过测量光谱红移（redshift）来确定这个时期，该类星体系统的红移值为6.2342。
“红移”是天文学中用来测量遥远天体距离和年代的重要指标。简单来说，当一个天体远离我们时，它发出的光波长会变长，光谱会向红色端移动，这就是红移现象。红移值越大，表示天体距离我们越远，我们看到的是更早期宇宙的景象。红移值6.2342意味著我们观测到的是宇宙大约只有9亿岁时的景象，相当于宇宙目前年龄的6.5%左右。
研究发现，PJ308-21的宿主星系具有高金属含量和典型的活跃星系核（AGN）特征。系统中心的超大质量黑洞质量达到约20亿个太阳质量。类星体和周围星系在质量和金属含量方面都已高度演化，并且仍在持续成长。
这次观测的数据品质极高，每个像素的不确定性小于1%。研究团队能够深入研究PJ308-21系统中丰富的光学波段，为了解类星体宿主星系中黑洞附近气体的性质提供了宝贵数据。
报道指出，这项研究不仅推进了我们对宇宙历史和星系化学演化的理解，也展示了韦伯望远镜在天体物理研究中的变革性影响，为未来的天文观测和研究指明了方向，有望揭开更多宇宙演化的奥秘，包括第一代恒星和星系的形成过程，以及超大质量黑洞如何在如此短的时间内成长到如此巨大的规模。这些发现将继续挑战和丰富我们对宇宙的理解，激发更多关于宇宙起源和演化的深层次问题。
这是一张PJ308-21系统中氢（红色和蓝色）和氧（绿色）谱线发射的地图，图中遮蔽了来自中央类星体的光线。 在这张地图中，类星体宿主星系和伴星系的不同颜色揭示了其中气体的物理特性。（图撷取自义大利国家天体物理研究所INAF专页）
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