很久很久以前，在一個并不遙遠的星系中：研究發現了早期宇宙條件的線索 _星系

WLM星系一部分的兩張照片，一張由美國國家航空航天局的哈勃太空望遠鏡拍攝（左），另一張由詹姆斯·韋伯太空望遠鏡拍攝。致謝:美國國家航空航天局/歐空局/加空局/IPAC/克里斯汀·麥奎因-羅格斯大學
據羅格斯大學：由羅格斯大學新不倫瑞克分校的一名天文學家領導的研究小組利用美國國家航空航天局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡收集的大量數據集，挖掘出早期宇宙存在條件的線索。
據研究人員稱，該團隊已經對沃爾夫-倫德馬克-梅羅特（WLM）星系中恒星的年齡進行了編目，構建了迄今為止最詳細的圖像。WLM是銀河系的鄰居，是恒星形成的活躍中心，其中包括130億年前形成的古老恒星。
“通過如此深入地觀察和清晰地觀察，我們已經能夠——有效地——回到過去，”藝術與科學學院物理與天文系助理教授克里斯汀·麥奎因說，他領導了這項研究，該研究發表在《天體物理學雜志》上。“你基本上是在進行一種考古挖掘，尋找宇宙歷史早期形成的極低質量恒星。”
McQuinn稱贊羅格斯大學高級研究計算辦公室管理的Amarel高性能計算集群使該團隊能夠計算銀河系的恒星發展史。McQuinn說，研究的一個方面是進行一次大規模計算并重復600次。
她補充說，主要的計算工作還有助于確認望遠鏡校準和數據處理程序，這將使更廣泛的科學界受益。
麥奎因對所謂的“低質量”星系特別感興趣。因為它們被認為在早期宇宙中占據主導地位，它們使研究人員能夠研究恒星的形成、化學元素的演變以及恒星形成對星系氣體和結構的影響。它們暗淡并散布在天空中，構成了本宇宙中的大多數星系。像韋伯望遠鏡這樣的先進望遠鏡可以讓科學家們更近距離地觀察。
WLM星系是一個“不規則”的星系，這意味著它沒有獨特的形狀，例如螺旋或橢圓。德國天文學家馬克斯·沃爾夫在1909年發現了該星系，瑞典天文學家克努特·倫德馬克和英國天文學家菲利伯特·雅克·梅洛特在1926年對其進行了更詳細的描述。它位于本星系群的外圍，本星系群是一個啞鈴狀的星系群，其中包括銀河系。
麥克奎因指出，處于本星系群的邊緣保護了WLM免受與其他星系混合的破壞，使其恒星數量處于原始狀態，這對研究很有用。天文學家對WLM也很感興趣，因為它是一個動態的復雜系統，含有大量氣體，使其能夠積極形成恒星。
為了闡明銀河系的恒星形成歷史——宇宙中不同時期恒星誕生的速度——麥奎因和她的團隊使用望遠鏡仔細瞄準了包含數十萬顆恒星的天空區域。為了確定恒星的年齡，他們測量了它的顏色（代表溫度）和亮度。
“我們可以利用我們對恒星演化的了解以及這些顏色和亮度所表明的東西來基本確定銀河系恒星的年齡，”麥奎因說，并補充說研究人員隨后計算了不同年齡的恒星，并繪制了宇宙歷史上恒星的出生率。“你最終會感覺到你看到的這個建筑有多古老。”
以這種方式對恒星進行編目向研究人員表明，WLM的造星能力會隨著時間的推移而消長。該團隊的觀察證實了科學家利用哈勃太空望遠鏡進行的早期評估，表明該星系在宇宙歷史的早期產生了恒星，時間長達30億年。它停頓了一會兒，然后重新點燃。
麥克奎因說，她認為暫停是由早期宇宙特有的條件造成的。
“那時的宇宙真的很熱，”她說。“我們認為宇宙的溫度最終加熱了這個星系中的氣體，并在一段時間內阻止了恒星的形成。冷卻期持續了幾十億年，然后恒星再次形成。”
這項研究是美國國家航空航天局早期發布計劃的一部分，在該計劃中，指定的科學家與太空望遠鏡科學研究所合作，進行旨在突出韋伯能力的研究，并幫助天文學家為未來的觀測做準備。
美國國家航空航天局于2021年12月發射了韋伯望遠鏡。這臺大鏡面儀器在距離地球100萬英里的地方繞太陽運行。科學家們在望遠鏡上爭分奪秒地研究一系列主題，包括早期宇宙的條件、太陽系的歷史和尋找系外行星。
“這項計劃將產生許多尚未完成的科學成果，”麥奎因說。
參與這項研究的其他羅格斯大學研究人員包括博士生馬克斯·紐曼和博士后羅杰·科恩，他們都在羅格斯大學文理學院物理和天文系工作。