在探索宇宙奧秘的征途中，天文學家們取得了一項突破性發現。他們成功地在宇宙深處的一個古老星系中探測到了氧元素，這一發現不僅改寫了天文學的歷史記錄，更對現有星系演化理論構成了挑戰。
這個星系名為JADES-GS-z14-0，誕生于宇宙大爆炸后僅約3億年的“嬰兒期”。根據傳統天文學理論，這一時期的星系內部重元素含量應當極低。然而，令人驚訝的是，JADES-GS-z14-0中的重元素含量竟達到了預期的10倍，顯示出超乎尋常的“成熟度”。
這一驚人發現得益于詹姆斯·韋布空間望遠鏡（JWST）和阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（ALMA）的協同觀測。JWST于2024年發現了這個遙遠的星系，而ALMA則對其化學成分進行了精確分析。JADES-GS-z14-0發出的光穿越了134億年的漫長旅程，才抵達地球，幾乎見證了宇宙138億年歷史的絕大部分。
參與研究的萊頓天文臺研究員桑德·舒夫斯形象地比喻道：“這就像在一個本應只有嬰兒的地方，卻意外發現了青少年。”他指出，這一發現表明，JADES-GS-z14-0不僅形成速度極快，而且成熟速度也遠超預期，為星系形成速度的研究提供了新的例證。
JADES-GS-z14-0是JWST高級深空系外星系調查（JADES）項目中的一個重要發現。該項目旨在深入研究宇宙早期的恒星、氣體和黑洞在原始星系中的演化過程，為揭示宇宙的起源和演化提供關鍵線索。此次發現無疑為該項目的研究增添了濃墨重彩的一筆。
為了理解這一發現的驚人之處，我們需要回顧宇宙早期的化學成分。在宇宙年齡僅為當前的2%時，它主要由氫和少量氦組成，重元素（天文學家稱其為“金屬”）含量微乎其微。因此，這一時期的恒星和星系本應“金屬匱乏”。然而，JADES-GS-z14-0卻在宇宙誕生僅3億年時就已富含重元素，這與理論預期大相徑庭。
意大利比薩高等師范學校的團隊成員斯特凡諾·卡尼亞尼表示：“這一出乎意料的結果讓我震驚，因為它為我們打開了一扇通往星系演化早期階段的新窗口。”他強調，這一發現引發了關于星系何時以及如何形成的全新疑問。
氧元素在JADES-GS-z14-0中的發現還使得天文學家能夠更精確地測量該星系與地球之間的距離。ALMA的探測提供了極為精確的數值，誤差僅為0.005%。這種精度相當于在1公里的距離內精確到5厘米，極大地提升了我們對遙遠星系特性的了解。
萊頓天文臺的天文學家、團隊成員里查德·布恩斯稱贊了JWST和ALMA的協同作用：“這充分展示了它們共同揭示首批星系形成和演化過程的驚人能力。”他強調，這一發現離不開兩臺先進天文儀器的緊密合作。
歐洲ALMA區域中心的天文學家格格·波平雖然未參與此次研究，但他對氧元素的清晰探測表示了極大驚訝。他認為，這一結果表明星系在大爆炸后可能形成得比之前認為的要更快，凸顯了ALMA在揭示首批星系形成條件方面的重要作用。
