对于哈勃太空望远镜来说，不过是图片中的一个光点的东西，现在被揭示为有史以来发现的最古老的星系之一，而这一发现归功于哈勃的“弟弟”：詹姆斯·韦伯太空望远镜。

詹姆斯·韦伯太空望远镜国际“Glass”合作组织对这个被称为Gz9p3的星系进行了详细观察，该星系被发现后，经过天文学家推测，现在人类看到是它在大爆炸后仅仅5.1亿年时的样子。而那时，正处于宇宙相对幼年的时期，而现在宇宙已经有138亿年的历史了。

研究团队发现，就像詹姆斯·韦伯太空望远镜看到的其他早期星系一样，Gz9p3比预期的要大得多、成熟得多。在它被发现的古老时期，它已经看起来包含了数十亿颗恒星，理论上，这么年轻的星系中不应该还有这么多的数量的恒星

当谈到早期星系如何如此迅速地变得如此巨大的宇宙谜题时，Gz9p3可能是一个真正的难题。它不仅比预期的要大，而且大约是詹姆斯韦伯望远镜已经发现的，在类似宇宙历史上时代看到的其他星系的10倍大小。这就好比在一个5岁大的娃娃身上，看到了一个成年人的体型!

Gz9p3的出现简直令人惊叹，除了它的大小和成熟度，它的形状也揭示了它的创造线索。通过使用詹姆斯·韦伯太空望远镜和直接成像，团队能够确定Gz9p3有一个复杂的形状，有两个明亮的斑点揭示了它的两个密集核心。这表明Gz9p3可能是在宇宙幼年期时两个早期星系相撞时形成的，而且在这样的碰撞中，有大量物质被抛离母体，说明这两个组成星系未能彻底融合，就像两个捣蛋孩子打斗时，东西被乱抛一地。而这些被抛弃的物质表明我们观察到的是有史以来最遥远的星系合并事件之一。”

除了确定这个古老星系的年龄、质量和形状，Boyett和同事们还能够深入探究Gz9p3内部，检查这些碰撞星系的恒星群。因为年轻的恒星比它们年长的同伴更亮，它们通常主导星系图像，尤其是那些如此遥远以至于它们的光已经向地球传播了数十亿年的星系。

例如，Boyett继续说：“由星系合并引发的年轻明亮的群体，不到几百万年，就比已经超过1亿年的老年群体更加耀眼。”

Glass合作组织通过对Gz9p3进行光谱观测以及直接成像来解决这个问题。光谱学可以用来确定构成恒星的元素；因为年轻和老年恒星的组成不同，这使得研究人员能够在这个早期星系中区分这两个类别。

年长的恒星已经消耗了它们核心中的氢气供应，已经将其全部融合成氦，然后将这些氦融合成更重的元素，天文学家称之为“金属”。这意味着年长的恒星比年轻的恒星含有更多的金属，而年轻的恒星仍然以氢和一些氦为主。

研究团队使用詹姆斯·韦伯太空望远镜来检测Gz9p3中年老恒星群的特定元素。这些目标元素包括硅、碳和铁，其中铁是恒星可以合成的最重的元素。这意味着这些恒星在超新星爆炸中死亡时，会使早期宇宙富含金属。这些金属内容大部分将成为下一代恒星的构建块。

此外，团队发现Gz9p3中老恒星的数量比之前怀疑的要多得多。这意味着，虽然天文学家已经意识到这种恒星生死循环以及随后一代恒星金属富集的增加，但Gz9p3的观测表明星系可能比之前怀疑的更快地变得“化学成熟”。这表明，在宇宙的萌芽时期，恒星生命周期和金属元素的快速累积都比之前认知的更为高效。老一代恒星在超新星爆炸时将遗产洒落，就像老人在离世时把家产留给子孙后代，孕育出了下一代金属更丰富的恒星。正如Gz9p3所示，这一过程在早期星系中可能进行得比预期更快，就像在一个新兴社区里，新生代比例突然暴涨。

Boyett写道：“这些观测提供了大爆炸后立即出现的恒星和金属快速、高效积累的证据，与正在进行的星系合并有关，证明了比预期更早就存在的拥有数十亿恒星的巨大星系。”孤立于其星系同类的星系确实会形成恒星，但这个过程很慢，并且在该星系耗尽其气体和尘埃（形成恒星的材料）的储备时结束。

对于彼此接近的星系，恒星形成的过程可以加速，甚至在停止后可以重新开始。这是因为当这些星系被相互的引力吸引在一起时，它们会发生碰撞。然后合并导致新鲜气体的流入，引发了一段快速恒星诞生的时期，称为“恒星爆发”，这意味着合并为星系快速增长其恒星群提供了一个极好的方式。宇宙中的大多数大型星系都是这样成长的；我们自己的星系，银河系，自身也显示了合并的历史。例如，它曾涉及到曾经围绕它运行的较小卫星星系的吞噬。银河系目前以受限的速率形成恒星，但这将在大约45亿年后与我们的邻近星系仙女座发生碰撞时改变。这将导致气体的涌入，引发一轮新的恒星爆发。

多亏了对Gz9p3的观察，天文学家们得到了这样的信息：这种快速质量积累和恒星诞生的途径在早期宇宙中的作用比预测的要大。

Boyett解释说：“Gz9p3的观察显示，星系能够通过合并在早期宇宙中快速积累质量，恒星形成的效率比我们预期的要高。”“这和使用詹姆斯·韦伯太空望远镜的其他观察结果正在促使天体物理学家调整他们对宇宙早年的模型。”我们的宇宙学并不一定是错的，但我们对星系形成速度的理解可能是错的，因为它们比我们曾经认为可能的更加庞大。"