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(tuán)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(jìn)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(qiáng)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(kuò)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(bǔ)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(jìn)一步，以往科學(xué)家費(fèi)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