在浩瀚的宇宙中，我们与早期星系的距离仿佛一道无法逾越的鸿沟，限制了我们对遥远星空的深入探索。那些从数十亿光年外传来的光芒，即便如星系般璀璨，也时常隐匿于黑暗之中，难以捕捉。
然而，人类的智慧并未止步。詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）的诞生，如同一束穿透时空的光芒，为我们揭开了遥远星系的神秘面纱。科学家们利用这一尖端设备，成功地在某个星系的外围，分辨出了超过40颗独立的恒星。这些恒星的光芒历经65亿年的漫长旅程，终于抵达了我们的视线。
亚利桑那大学的天体物理学家孙凤武对此表示：“这一发现无疑是一次重大突破，它首次证明了研究遥远星系中大量单个恒星的可能性。”他进一步指出，“过去，哈勃太空望远镜仅能发现大约七颗恒星，而JWST则让我们得以窥见更多超出以往观测范围的恒星。更重要的是，通过对这些恒星的研究，我们将能够更深入地了解星系和恒星透镜平面上的暗物质，这是过去仅凭少数几个恒星无法做到的。”
尽管遥远星系的恒星通常因距离过远而无法单独观测，但广义相对论所揭示的时空扭曲现象，却为我们提供了一些意外的发现。在具有强大引力场的巨大质量周围，时空本身会发生弯曲和翘曲，就像蹦床上的垫子被重物压下一样。这种时空扭曲会导致光线发生扭曲、复制和放大，形成引力透镜效应。
在浩瀚的天空中，有一条被称为“龙弧”的神秘光带，它横跨天际，宛如一条中国龙在翱翔。这条光带的头和尾，实际上是由同一个遥远螺旋星系的不同图像组成的。这种错觉源于一个名为“Abell 370”的巨大星系团周围的引力扭曲。尽管更远的光在穿越时空的过程中会变得混乱不堪，但天文学家们通过反向工程，成功地揭示了引力透镜效应背后的真相，让我们得以清晰地看到背景星系，甚至获得了额外的放大效果。
不仅如此，在Abell 370星系团内部，还有许多孤独的恒星在太空中漂浮。这些恒星各自拥有产生额外透镜效应的能力，这种现象被称为微透镜效应。正是利用这一效应，日本千叶大学天文学家Yoshinobu Fudamoto领导的研究团队，在龙弧的昏暗光线中成功分辨出了前所未有的44颗恒星。
孙凤武解释说：“当我们试图通过引力透镜效应寻找被放大的背景星系时，却意外地发现了这些单独的恒星。这是一个令人振奋的发现，因为它让我们首次能够在如此遥远的地方看到如此多的单个恒星。”通过对这些恒星的研究，研究小组发现，龙弧中的许多恒星都是红超巨星——这些生命末期的巨大红色恒星，在燃料耗尽的过程中不断膨胀。与通常在星系间距离上分辨出来的明亮、炽热的蓝白巨星相比，这些红超巨星更加寒冷和暗淡。
这些信息为我们揭示了遥远星系的演化过程。由于红超巨星的温度较低，因此它们往往比热恒星更难被观测到。而JWST凭借其对红光的强大探测能力，在寻找其他仪器无法触及的物体方面展现出了独特的优势。随着JWST的进一步观测，预计将有更多隐藏在数十亿光年外的龙弧模糊光线中的恒星被揭示出来。
这项研究成果已发表在《自然天文学》杂志上。
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