智東西
編譯 | 崔馨戈
編輯 | 云鵬
智東西2月23日消息，英國《Nature》雜志于昨日發(fā)布了一篇有關(guān)宇宙星系的新論文，論文寫道，美國國家航空航天局（NASA）的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）發(fā)現(xiàn)了六個巨大的星系，每個星系的大小與我們所在的銀河系差不多。
按理說這些星系“本不應(yīng)該存在”，因為它們在宇宙大爆炸后5億至7億年就形成了，但包含的恒星幾乎與銀河系一樣多，甚至有的恒星質(zhì)量是太陽質(zhì)量的100億倍，這樣的星系本不應(yīng)該在宇宙誕生后這么短的時間內(nèi)就變得這么大。
因此，科學(xué)家們稱這些星系為“宇宙規(guī)則的破壞者”，它們與現(xiàn)有99%的宇宙學(xué)模型相悖，如果它們是真實的，就意味著要么模型需要改變，要么我們對星系形成的科學(xué)理解全是錯的。
一、早期星系卻有規(guī)模巨大的恒星群，挑戰(zhàn)現(xiàn)有理論
科學(xué)家們不知道第一批恒星團塊何時開始合并到我們今天看到的星系中的，但他們此前估計，這一過程大概是在宇宙大爆炸后的最初幾億年內(nèi)開始的。
目前公認(rèn)的理論認(rèn)為，在宇宙大爆炸后10億到20億年，早期的原星系進入了青春期，形成矮星系，然后開始相互吞噬，成長為我們今天看到的星系。
此次在用韋伯太空望遠(yuǎn)鏡觀測時，原本不起眼的背景圖像中突然跳出了六個光斑，雖然模糊，但非常明亮，而且極其紅。正是這種顏色吸引了天文學(xué)家的目光。
宇宙在不斷膨脹，當(dāng)物體越來越遠(yuǎn)時，它們的光波會被拉長到紅色光譜中。顏色越紅，物體就越遠(yuǎn)。這六個物體顏色如此紅，說明它們足夠遠(yuǎn)，據(jù)計算，它們形成于133億年前，當(dāng)時宇宙的年齡只有現(xiàn)在的3%。更重要的是，它們又很大，大到不像明亮的恒星或超新星那樣是普通的點光源，而是大到像銀河系的規(guī)模。這證明在宇宙歷史的早期，星系質(zhì)量的增長比預(yù)期的要快很多。
韋伯望遠(yuǎn)鏡本次觀測的是北斗七星附近的一片天空，這片天空哈勃太空望遠(yuǎn)鏡也曾觀測過，但沒有發(fā)現(xiàn)巨型星系的存在。這可能是因為哈勃太空望遠(yuǎn)鏡只適用于可見光譜中的天文觀測，而韋伯望遠(yuǎn)鏡能用紅外觀測，從這一點看，韋伯望遠(yuǎn)鏡比哈勃強了大約100倍。
韋伯太空望遠(yuǎn)鏡耗資100億美元，于2021年12月被發(fā)射到了月球軌道以外的一個引力穩(wěn)定位置：拉格朗日點。該太空觀測站旨在通過其最微弱的光亮來探知星系起源的歷史，這些光亮在時空結(jié)構(gòu)的擴張中經(jīng)過數(shù)十億年的旅行，已經(jīng)被拉伸到紅外頻率。
二、雖有證據(jù)說是星系，但不排除是黑洞
現(xiàn)在，所有的證據(jù)都指向這些天體是星系，但天文學(xué)家并沒有排除其中一些是巨大的類星體或超大質(zhì)量黑洞的可能性。
“這是我們迄今為止第一次觀測到早期星系有這么大的恒星規(guī)模，我們要對所看到的保持開放的心態(tài)?！辟e夕法尼亞州立大學(xué)天文學(xué)和天體物理學(xué)助理教授喬爾·萊亞（Joel Leja）在一份聲明中說。
但萊亞教授也補充說：“雖然數(shù)據(jù)表明它們可能是星系，但我認(rèn)為這些物體中有些很有可能只是被遮蔽的超大質(zhì)量黑洞。無論如何，此次發(fā)現(xiàn)意味著恒星的已知質(zhì)量比我們以前想象的要大100倍。即使我們將樣本減半，這仍然是一個驚人的變化。”
天文學(xué)家說，他們的下一步將是拍攝這些巨型星系的光譜圖像，從而得出這些星系的準(zhǔn)確距離，更好地了解這些與現(xiàn)有宇宙模型不符的星系本身。
結(jié)語：星際探索永無止境，人類的結(jié)論可能隨時被推翻
人類對太空的向往與好奇已持續(xù)數(shù)千年。古人夜觀天象，譜寫神話；今人發(fā)射衛(wèi)星，搭乘宇宙飛船。人類生活在宇宙中，不斷被宇宙所吸引，試圖通過研究自己的生存環(huán)境，來回答“我是誰，我從哪里來，要到哪里去”的終極問題。而伴隨人類數(shù)量激增，地球資源面臨枯竭，人們對宇宙的探索，又加了一層尋找新家園的意愿。
無論是為了驗證科學(xué)真理，還是尋找另一所棲息地，人類始終對星際探索抱有熱忱，并推動了天文學(xué)的成熟發(fā)展。但每當(dāng)科學(xué)前進一步，以往科學(xué)家費盡千辛萬苦得出的結(jié)論可能會被瞬間推翻。因此，每一位熱愛宇宙的人類都要做好準(zhǔn)備，既要對宇宙保持好奇，又要對新發(fā)現(xiàn)的一切保持開放的心態(tài)，大膽地邁向前人未至的太空新領(lǐng)域。
來源：Live Science、Time
