这是70亿年前，宇宙恒星形成的鼎盛时期开始放缓。那时我们的银河系会是什么样子呢?天文学家利用美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜发现了一个宇宙问号形式的线索，这是一次罕见的跨越光年的空间排列的结果。这篇研究论文发表在《皇家天文学会月报》上。
新斯科舍省哈利法克斯圣玛丽大学的天文学家纪尧姆·德斯普雷兹说:“我们知道在可观测的宇宙中只有三到四次出现类似的引力透镜结构，这使得这一发现令人兴奋，因为它展示了韦伯的力量，并表明现在我们可能会发现更多这样的东西。”纪尧姆·德斯普雷兹是介绍韦伯结果的团队成员之一。
虽然这个区域之前已经被美国宇航局的哈勃太空望远镜观测到，但形成有趣的问号形状的尘埃红色星系是由韦伯望远镜观测到的。这是因为哈勃探测到的光的波长被困在了宇宙尘埃中，而波长较长的红外光能够穿过，并被韦伯的仪器探测到。
天文学家使用这两架望远镜观测了星系团MACS-J0417.5-1154，它的作用就像一个放大镜，因为这个星系团太大了，以至于扭曲了时空的结构。这使得天文学家能够看到星团后面更远星系的细节。然而，同样的引力效应在放大星系的同时也会造成扭曲，导致星系在天空中出现弧线，甚至出现多次。这些在太空中的视觉错觉被称为引力透镜。
韦伯发现的红色星系，以及它与哈勃先前探测到的螺旋星系相互作用，正以一种不寻常的方式被放大和扭曲，这需要在遥远的星系、透镜和观察者之间形成一种特殊的、罕见的对齐——天文学家称之为双曲脐带引力透镜。
这解释了在韦伯的图像中看到的五张星系对的图像，其中四张追踪了问号的顶部。问号上的点是一个不相关的星系，从我们的角度来看，它恰好处于正确的位置和时空。
除了对韦伯NIRISS(近红外成像仪和无缝光谱仪)仪器探测数十亿光年外星系内恒星形成位置的能力进行案例研究外，研究小组还忍不住强调了问号形状。
“这只是看起来很酷。圣玛丽大学的天文学家Marcin Sawicki是该团队的主要研究人员之一，他说:“像这样令人惊叹的图像是我年轻时进入天文学的原因。”
圣玛丽大学的天文学家维森特·埃斯特拉达-卡彭特说:“了解星系中恒星形成的时间、地点和方式，对于理解星系在宇宙历史上是如何演化的至关重要。”他利用哈勃望远镜的紫外线和韦伯望远镜的红外数据来显示星系中新恒星形成的位置。结果表明，恒星形成在两者中都很普遍。光谱数据也证实了新发现的尘埃星系与正面螺旋星系的距离相同，它们很可能开始相互作用。
埃斯特拉达-卡彭特说:“问号对中的两个星系在几个致密区域都显示出活跃的恒星形成，这可能是两个星系碰撞产生的气体的结果。”“然而，两个星系的形状似乎都没有太大的破坏，所以我们可能看到了它们相互作用的开始。”
“这些星系是在数十亿年前恒星形成的高峰期看到的，与当时银河系的质量相似。韦伯使我们能够研究我们自己星系的青少年时期是什么样子的，”萨维奇说。
本研究中的韦伯图像和光谱来自加拿大NIRISS无偏星团调查(CANUCS)。
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