韦伯望远镜捅破宇宙起源真相：第一缕光竟来自极度缺氧的星系

​ ​ 你能想象，一颗恒星的含氧量只有太阳的240分之一吗？2026年5月13号，《自然》杂志登了个能改写宇宙学教科书的发现。一个国际天文学家团队借助韦伯空间望远镜，捕捉到来自130亿年前的星系LAP1-B，它是人类迄今观测到的化学组成最原始的恒星形成星系。

​ ​按照现代宇宙学理论，宇宙诞生于约138亿年前的大爆炸。最初一两亿年间，宇宙一片黑暗，直到第一代恒星点亮第一缕曙光。LAP1-B的红移值高达6.625，意味着我们看到的是大爆炸后仅约8亿年时的宇宙——在电离时代的一个幽灵。
​ ​这么遥远的星系怎么能看到，LAP1-B特别暗淡，就算韦伯望远镜的标准相机也不能直接成像。研究团队借助引力透镜效应——前景大质量星系团MACSJ0416对光线的弯曲作用，将LAP1-B的光线放大了约100倍。 ​ ​
​ ​这就像透过一块不规则厚玻璃去看远处的烛火。玻璃恰好弯曲了光线路径，把原本看不见的微光聚拢到望远镜的"视网膜"上。韦伯望远镜的近红外光谱仪对该星系持续观测超过30小时，才捕捉到氢气和氧气的微弱发射谱线。"数据中所揭示的极度缺氧现象令我激动不已，"金泽大学副教授中岛公彦说，"清楚地表明我们捕捉到了一个原始星系在刚形成后不久的瞬间。"
​ ​为什么氧含量如此重要？氧是宇宙中仅次于氢和氦的第三丰富元素，由恒星核聚变产生并随超新星爆发散布到星际空间。含氧量越低，意味着经历的恒星演化循环越少，越接近宇宙原材料的原始状态。在这之前，理论上预言第一代恒星的质量能超过100倍太阳质量，不过观测方面一直没得到证实。
​ ​在2023年，中国科学院国家天文台赵刚团队借助郭守敬望远镜，在银河系晕里头发现了一颗有260倍太阳质量的第一代恒星化学遗迹，并且LAP1-B的发现不是单独的一个事儿。那颗极贫金属星LAMOSTJ1010+2358的化学丰度，与对不稳定超新星理论计算高度吻合。

​ ​根据2024年韦伯空间望远镜得到的数据，中国科学院大学王鑫团队精准地描绘出一个形成于132亿年前的高红移星系，而且在这个星系里探测到第一代恒星存在的潜在迹象。人类正在尽力，从银河系考古到宇宙边缘的深空探寻，拼凑出有关宇宙起始的完整图景
​ ​LAP1-B呈现出比较高的碳氧比，和理论预测是相符的第一代恒星爆炸后散布的物质就有这样的特征。该星系恒星质量上限不足太阳的3300倍，暗物质在其中占据绝对主导。这些特性使它与银河系周边被称为"宇宙化石"的超暗矮星系高度吻合。
​ ​天文学家曾经推测超暗矮星系是最早期星系的遗迹，因为它们没有重元素，不过一直没有直接证据。LAP1-B在宇宙极早期与今天银河系周围的"化石星系"之间架起了一座桥梁。哈佛大学前天文系主任阿维·勒布曾称寻找此类证据为"贫金属星研究领域的圣杯之一"。
​ ​但引力透镜放大技术存在不确定性。前景星系团的质量分布模型直接影响光度重建的精准程度，LAP1-B这种极端低氧丰度到底是全局特征还是局部表现，不要用更大的样本去验证。更深入的难题在于，第一代恒星和后代恒星群体常常相互混合，要精确地把它们区分开可不是很容易
​ ​只由第一代恒星组成的星系还可能被中性气体云包裹着挡住，观测的窗口比较狭窄。LAP1-B打开了通往宇宙黎明的一扇窗。此前，韦伯望远镜已在系外行星大气中探测到二氧化碳。并以前所未有的分辨率绘制出宇宙暗物质地图。这一次，他的目光投向了更古老的过去。

​ ​研究团队计划寻找更多原始天体。未来三到五年内，若类似LAP1-B的原始星系被批量发现，人类对宇宙"第一缕曙光"的认知将从零星猜测跃升为统计学意义上的系统图景。我们身体里的每一个氧原子，都曾经在一颗古老恒星的熔炉里锻造过，接下来又在超新星爆发的时候被抛洒到星际虚空里
​ ​LAP1-B让我们第一次回到那个锻造还没开始的时候宇宙的元素周期表差不多就像一张白纸，就只有氢和氦在无边的黑暗里静静飘着。你和我身体里65%的氧，可能就来自像LAP1-B这样贫瘠地方里第一代恒星造出来的。这难道不算是最深刻的乡愁吗我们所有人，最终都是星尘的后代
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数据来源：
[1] Nature, 2026年5月13日, LAP1-B星系研究
[2] 《天体物理学杂志快报》，王鑫等，2024年9月
[3] Nature, 赵刚团队，2023年6月7日
​[4] NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜科学报告