人类呼吸所需的氧气，在宇宙诞生之初并不存在。在距今130亿年前的深空，存在一个几乎没有氧气的原始星系。这个名为LAP1-B的星系，其氧含量仅有太阳（Sun）的240分之1。这创下了早期宇宙星系氧含量的最低纪录。

在大爆炸（Big Bang）发生后的极早期宇宙，物质成分极其单一，几乎只有氢和氦等轻元素。生命所需的氧和碳等重元素，需要在第一代恒星内部经过核聚变才会诞生。随着这些恒星走向生命终点并发生爆炸，重元素才被抛洒到太空中。LAP1-B星系正是这一抛洒过程刚刚开始时的化学切片。

由于恒星数量极少且光芒微弱，LAP1-B在常规观测中完全隐形。它的质量比银河系小得多，整个星系的总质量还不到太阳的3300倍，其中绝大部分由隐形的暗物质（dark matter）构成。

为了捕捉这个隐形星系，研究团队利用了引力透镜（gravitational lensing）效应。前景中一个巨大星系团的引力弯曲了周围时空，像一面“天然放大镜”，将LAP1-B的光线放大了100倍。

由日本金泽大学（Kanazawa University）的中岛王彦（Kimihiko Nakajima）等人组成的国际团队，使用韦布空间望远镜对着这面放大镜连续观测了30个小时。望远镜携带的近红外光谱仪成功捕捉到了氧和氢的微弱光谱信号。

分析结果显示，LAP1-B的碳氧比（carbon-to-oxygen ratio）显著偏高。这一化学特征吻合了理论模型对第一代恒星爆炸喷射物的预测。它与银河系（Milky Way Galaxy）周围的极暗矮星系（ultra-faint dwarf galaxies）具有相同的化学特征和暗物质结构。

极暗矮星系是银河系周围最暗淡的邻居，其内部恒星的年龄普遍超过120亿年。天文学界一直将它们称为“宇宙化石”，推测它们是早期宇宙星系的残留物，但此前一直缺乏直接的观测关联。

LAP1-B的发现为这一演化假说提供了直接的观测证据。它的特征与理论预测的化石星系祖先完全一致，有助于天文学家解开这些宇宙化石何以能以原始形态幸存至今的谜题。这一研究成果发表于《自然》（Nature）期刊。

团队计划继续使用韦布望远镜寻找更古老的天体，以期定位到宇宙中诞生的第一批星系。

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图为通过巨型引力透镜揭示超暗弱星系 LAP1-B 的本质。这张三色合成图像由詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）近红外相机（NIRCam）拍摄的数据制成。由于该星系中的恒星极为暗弱且数量稀少，在 NIRCam 背景图像中无法直接看到该星系，但另一台仪器——近红外光谱仪（NIRSpec）成功探测到了化学特征信号。插图中展示的是 NIRSpec 速度与分布数据的可视化结果（非真实图像），其中绿色代表氧元素，蓝色和红色分别代表氢的两种不同激发态，图源：Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10374-1

信源：National Astronomical Observatory of Japan. "Chemically primitive galaxy from 13 billion years ago reveals record-low oxygen." Phys.org, edited by Sadie Harley, 26 June 2026