JADES-GS-z13-1特写照。图片来源：英国《自然》杂志

《自然》26日发表报告称，詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）检测到已知最早的处于再电离过程中的星系。这项发现将宇宙再电离（早期宇宙发生的重要转变）的发生时间推至大爆炸后至少3.3亿年，并为人们了解最早星系的性质带来了新见解。

宇宙在极热的大爆炸后逐渐冷却，直至自由质子和电子结合为中性（无电荷）气体，其中大部分为氢和氦，这段时期被称为“宇宙黑暗时代”。第一批星系点亮了宇宙。尤其是，特定紫外波长的光子（即所谓莱曼连续区）被中性氢吸收，而较短波长的光子则会将气体再电离，使宇宙对莱曼光子变得透明，并使之能穿透到地球，这被称为宇宙再电离，其发生时间尚不确定。JWST的近期观察发现了在宇宙年龄不到3亿年时就产生紫外辐射的明亮星系，但缺乏关于再电离的直接证据。

丹麦哥本哈根大学玻尔研究所科学家报告称，JWST此次观测到宇宙大爆炸后仅3.3亿年，一个被命名为JADES-GS-z13-1-LA的星系就出现了再电离信号。这一明亮发射源被认定为莱曼α发射体，是中性氢从激发状态转变为基态的信号。这意味着这个星系产生了足够的紫外光子来激发中性氢，而且在它与地球之间几乎没有中性氢，来重新吸收氢回到稳定、最低能量状态时释放的莱曼α光子。

科学家指出，这一再电离的可能来源要么是大质量热恒星，要么是超大质量黑洞。他们总结称，这些发现有助于缩小宇宙再电离的开始和时间线范围。