科學家們新近觀測到宇宙只有18億歲時，一顆遙遠的瀕死恒星發出的伽馬射線暴（GRB）照亮了一對星系，揭示了關於它們化學組成的驚人細節。

　　GRB 090323是美國宇航局的費米空間望遠鏡在2009年3月23日首先探測到的，接著是雨燕衛星和智利MPG/ESO 2.2米望遠鏡上的地基GROND系統（伽馬射線暴光學和近紅外探測器），以及歐南臺的甚大望遠鏡（VLT）先後都觀測到這一現象。VLT的觀測揭示出這個伽馬射線暴的光穿透了它的主星系和另一個鄰近的星系，兩個星系的紅移都是3.57，相當於120億年前。

　　藝術家概念中的伽馬射線暴（左）發出的光穿透其主星系和一個鄰近的星系，那個鄰近的星系可能正處在和主星系的互動中。觀測顯示兩個星系富含重化學元素。

　　通過分析GRB的光被星系內的氣體吸收的方式，星系的冷氣體的化學成份能夠被確定。“我們探測到那些在遙遠星系內常見的元素，例如：鋅、鐵、硫、硅，但這些元素的豐度比通常的更加豐富，”德國的馬克斯－普朗克地外物理學研究所的Sandra Savaglio説。“太陽的絕大部分是由氫和氦組成的，所有的其它元素－我們稱之為金屬元素－－約為總量的1.4%（粒子數量）。在我們觀測到的這兩個星系內，所有的其它元素相對於氫和氦，其豐度幾乎是太陽的兩倍多。”

　　這個發現令人驚訝，因為早期宇宙主要由輕元素組成，比氫和氦重的元素由巨恒星內部的核反應合成，當它們在生命的終點爆發時，把那些重元素注入當地的星際介質中。因此隨後的數代恒星，它們的重元素豐度變得越來越豐富，但是這些新結論表明，某些星系已經富含這些重元素，即使是在大爆炸後二十億年裏。“宇宙比通常認為的在化學組成的演化方面更加快速，”Savaglio説。

　　這對星系為了如此有效地豐富氣體中的重元素豐度，必須以極快的速率製造新恒星。要獲得這種效果，一種方式是如果星系在合併的過程中－－它們的氣體雲的互動觸發了高密度物質包塌縮形成新恒星。這個發現也提出了，遙遠宇宙內的合併中的星系可能觸發了GRB。

　　Savaglio補充道，未來一代望遠鏡，諸如歐洲極大望遠鏡（E－ELT）的觀測能力將提供有關星系和原始宇宙的更深入和更精確的信息。“此刻，星系和GRB的光譜是適當的，肯定比過去的四米望遠鏡拍攝到的更好；15年前我們不能夠做這些觀測，”她説。“但是遙遠的目標是昏暗的，能夠拍攝到好的光譜是罕見的。我們的GRB特別地明亮。利用E－ELT以及一次如GRB 090323一樣明亮的事件，我無法想象再做一次我們用VLT做過的工作會有多麼容易，我們將把我們的觀測拓展到近紫外波段和近紅外波段。”