對于哈勃太空望遠鏡來說，不過是圖片中的一個光點的東西，現在被揭示爲有史以來發現的最古老的星系之一，而這一發現歸功于哈勃的“弟弟”：詹姆斯·韋伯太空望遠鏡。

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡國際“Glass”合作組織對這個被稱爲Gz9p3的星系進行了詳細觀察，該星系被發現後，經過天文學家推測，現在人類看到是它在大爆炸後僅僅5.1億年時的樣子。而那時，正處于宇宙相對幼年的時期，而現在宇宙已經有138億年的曆史了。

研究團隊發現，就像詹姆斯·韋伯太空望遠鏡看到的其他早期星系一樣，Gz9p3比預期的要大得多、成熟得多。在它被發現的古老時期，它已經看起來包含了數十億顆恒星，理論上，這麽年輕的星系中不應該還有這麽多的數量的恒星

當談到早期星系如何如此迅速地變得如此巨大的宇宙謎題時，Gz9p3可能是一個真正的難題。它不僅比預期的要大，而且大約是詹姆斯韋伯望遠鏡已經發現的，在類似宇宙曆史上時代看到的其他星系的10倍大小。這就好比在一個5歲大的娃娃身上，看到了一個成年人的體型!

Gz9p3的出現簡直令人驚歎，除了它的大小和成熟度，它的形狀也揭示了它的創造線索。通過使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡和直接成像，團隊能夠確定Gz9p3有一個複雜的形狀，有兩個明亮的斑點揭示了它的兩個密集核心。這表明Gz9p3可能是在宇宙幼年期時兩個早期星系相撞時形成的，而且在這樣的碰撞中，有大量物質被抛離母體，說明這兩個組成星系未能徹底融合，就像兩個搗蛋孩子打鬥時，東西被亂抛一地。而這些被抛棄的物質表明我們觀察到的是有史以來最遙遠的星系合並事件之一。”

除了確定這個古老星系的年齡、質量和形狀，Boyett和同事們還能夠深入探究Gz9p3內部，檢查這些碰撞星系的恒星群。因爲年輕的恒星比它們年長的同伴更亮，它們通常主導星系圖像，尤其是那些如此遙遠以至于它們的光已經向地球傳播了數十億年的星系。

例如，Boyett繼續說：“由星系合並引發的年輕明亮的群體，不到幾百萬年，就比已經超過1億年的老年群體更加耀眼。”

Glass合作組織通過對Gz9p3進行光譜觀測以及直接成像來解決這個問題。光譜學可以用來確定構成恒星的元素；因爲年輕和老年恒星的組成不同，這使得研究人員能夠在這個早期星系中區分這兩個類別。

年長的恒星已經消耗了它們核心中的氫氣供應，已經將其全部融合成氦，然後將這些氦融合成更重的元素，天文學家稱之爲“金屬”。這意味著年長的恒星比年輕的恒星含有更多的金屬，而年輕的恒星仍然以氫和一些氦爲主。

研究團隊使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡來檢測Gz9p3中年老恒星群的特定元素。這些目標元素包括硅、碳和鐵，其中鐵是恒星可以合成的最重的元素。這意味著這些恒星在超新星爆炸中死亡時，會使早期宇宙富含金屬。這些金屬內容大部分將成爲下一代恒星的構建塊。

此外，團隊發現Gz9p3中老恒星的數量比之前懷疑的要多得多。這意味著，雖然天文學家已經意識到這種恒星生死循環以及隨後一代恒星金屬富集的增加，但Gz9p3的觀測表明星系可能比之前懷疑的更快地變得“化學成熟”。這表明，在宇宙的萌芽時期，恒星生命周期和金屬元素的快速累積都比之前認知的更爲高效。老一代恒星在超新星爆炸時將遺産灑落，就像老人在離世時把家産留給子孫後代，孕育出了下一代金屬更豐富的恒星。正如Gz9p3所示，這一過程在早期星系中可能進行得比預期更快，就像在一個新興社區裏，新生代比例突然暴漲。

Boyett寫道：“這些觀測提供了大爆炸後立即出現的恒星和金屬快速、高效積累的證據，與正在進行的星系合並有關，證明了比預期更早就存在的擁有數十億恒星的巨大星系。”孤立于其星系同類的星系確實會形成恒星，但這個過程很慢，並且在該星系耗盡其氣體和塵埃（形成恒星的材料）的儲備時結束。

對于彼此接近的星系，恒星形成的過程可以加速，甚至在停止後可以重新開始。這是因爲當這些星系被相互的引力吸引在一起時，它們會發生碰撞。然後合並導致新鮮氣體的流入，引發了一段快速恒星誕生的時期，稱爲“恒星爆發”，這意味著合並爲星系快速增長其恒星群提供了一個極好的方式。宇宙中的大多數大型星系都是這樣成長的；我們自己的星系，銀河系，自身也顯示了合並的曆史。例如，它曾涉及到曾經圍繞它運行的較小衛星星系的吞噬。銀河系目前以受限的速率形成恒星，但這將在大約45億年後與我們的鄰近星系仙女座發生碰撞時改變。這將導致氣體的湧入，引發一輪新的恒星爆發。

多虧了對Gz9p3的觀察，天文學家們得到了這樣的信息：這種快速質量積累和恒星誕生的途徑在早期宇宙中的作用比預測的要大。

Boyett解釋說：“Gz9p3的觀察顯示，星系能夠通過合並在早期宇宙中快速積累質量，恒星形成的效率比我們預期的要高。”“這和使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的其他觀察結果正在促使天體物理學家調整他們對宇宙早年的模型。”我們的宇宙學並不一定是錯的，但我們對星系形成速度的理解可能是錯的，因爲它們比我們曾經認爲可能的更加龐大。"