詹姆斯·韦伯太空望远镜，这一科技巨擘，以其无与伦比的观测能力，将我们带到了宇宙大爆炸后仅4.3亿年的神秘时空中，聚焦于星系GN-z11。这个前所未有的揭示，让科学家们得以窥探可能存在的宇宙中最古老的恒星群体，这是基于JWST对第一代恒星存在的直接证据的探测，这些证据深藏在已知最遥远星系之一——GN-z11的璀璨光芒中。
GN-z11，早在2015年由哈勃太空望远镜发现并一度被认为是距离我们最为遥远的星系，其红移值高达10.6，意味着我们所见的是它在宇宙诞生后仅仅4.3亿年时的模样。这一显著特征使它成为JWST研究计划中的关键目标。近期两篇突破性论文详细描绘了关于GN-z11的重大发现，为我们揭示了早期宇宙中星系如何快速壮大的奥秘。
GN-z11以其在高红移区域的独特亮度吸引了JWST的关注，并且呈现了一种普遍现象：许多此类早期星系的亮度远远超过当前宇宙学标准模型的预测。如今，JWST的新一轮观测似乎正揭开这一谜团的面纱。
由剑桥大学罗伯托·马约利诺教授带领的科研团队，运用JWST的近红外相机（NIRCam）和近红外光谱仪（NIRSpec），对GN-z11进行了深度探测，取得了令人瞩目的成果。他们不仅发现了代表第一代恒星、被称作第三星族的恒星存在的确凿证据，更在其中捕捉到了一个正在疯狂吞噬物质、以超乎想象的速度增长的超大质量黑洞。
第三星族恒星，理论上是最初形成的恒星族群，完全由大爆炸后的原始氢和氦组成，不含有任何重元素，因为在此之前并无其他恒星存在进行元素合成。尽管它们尚未被直接观察到，但马约利诺团队在GN-z11边缘检测到一团电离氦，为第三星族恒星的存在提供了强有力的间接证据。
这团电离氦的源头推断为极其明亮且质量巨大的第三星族恒星，其总亮度可达太阳的20万亿倍，质量累计或相当于60万个太阳。这一重大发现表明，像GN-z11这样的遥远星系，在形成大质量恒星方面可能拥有远超现代宇宙星系的能力。
同时，另一项研究成果显示，在GN-z11的核心位置隐藏着一个200万太阳质量的超大质量黑洞。黑洞周围强大的辐射流以及吸积盘中电离化学元素的存在，证实了它的贪婪胃口和炽热光辉。这不仅是迄今为止发现的最遥远的超大质量黑洞，而且与活跃的第三星族恒星共同作用，解释了GN-z11为何能够如此耀眼而不违反标准宇宙学原理。
【结尾】
这两项开创性的研究成果，一项关于电离氦团块及第三星族恒星的探索已被《天文学与天体物理学》杂志接受发表；另一项关于黑洞观测的研究则已于今年1月17日在权威期刊《自然》上发布。关注“知新了了”，我们将持续为您带来这类揭示宇宙奥秘的前沿科学资讯。
