韋伯望遠鏡發現巨大星系 顛覆人類對宇宙認知

【2023年02月23日訊】(記者高杉編譯報導)美國天文學家利用韋伯太空望遠鏡,展開了針對宇宙早期階段的研究,並有了一些令人意想不到的發現。這可能會改變人類對宇宙的認知。

根據週三(2月22日)發表在《自然》(Nature)雜誌上的一項新研究,該太空觀測站在遙遠的太空發現了六個巨大的星系,它們存在於創造宇宙的大爆炸之後的5億至7億年之間。這一發現完全顛覆了關於星系起源的現有理論。

據美國有線電視新聞網CNN報導,這份研究報告的共同作者、賓夕法尼亞州立大學(Pennsylvania State University)天文學和天體物理學助理教授喬爾·萊賈(Joel Leja)在一份聲明中透露說:「這些物體的質量,比任何人預期的都要大。我們此前預計,在這個時間點只能找到微小的、年輕的、處於嬰兒階段的星系。但是我們在以前被理解為『宇宙的黎明』的地方,發現了和我們自己一樣成熟的星系。」

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)以人眼不可見的紅外光觀察宇宙,並能夠探測到古老恆星和星系發射的微弱光線。通過這種方法來「窺視」遙遠的宇宙,該天文台基本上可以「回溯到」大約135億年前(科學家所確定的宇宙年齡大約為137億年)。

萊賈說:「大質量星系的形成開始於宇宙歷史的極早期,這一啟示顛覆了我們許多人所認為的、已經被確定的科學理論。我們一直非正式地稱這些天體為『宇宙破壞者』——到目前為止,它們也的確一直沒有辜負這個名字。」

這些星系是如此巨大,以至於它們與代表宇宙中早期星系的99%的模型相衝突。這意味著,科學家們需要重新思考,星系是如何形成和演變的。目前的理論認為,星系開始形成時,是由恆星和塵埃組成的小雲團,隨著時間的推移而增長。

萊賈說:「這是我們第一次觀測非常早期的宇宙,之前不知道我們會發現什麼。事實證明,我們發現了一些出乎意料的東西,它實際上給科學帶來了新的問題。它使之前所理解的,關於早期星系形成的整個畫面都受到了質疑。」

研究宇宙早期星系

萊賈和他的同事們開始分析韋伯望遠鏡的數據,以及在7月獲得的第一批高分辨率圖像。這些星系看起來就像是巨大的光點。在看到這些星系時,研究小組非常驚訝——他們是如此的驚訝,以至於認為自己在解析數據時搞錯了。

萊賈說:「當我們得到數據後,每個人都開始潛心研究。結果,很快就冒出來了這些巨大的東西。我們開始做模型,試圖弄清楚它們是什麼,因為它們是如此巨大和明亮。我的第一個想法就是,我們是不是把數據搞錯了,我們得找到這個錯誤並繼續我們的研究。但是,儘管我們做了很多努力,我們沒有找到任何錯誤。」

萊賈說,也有可能,用韋伯數據識別出來的這些星系,實際上完全是其它東西。他說:「這是我們第一次瞥見這麼遠的地方,所以重要的一點是,我們對所看到的東西保持開放的態度。」

他說:「雖然數據表明,它們很可能是星系,但我認為,這些被發現的物體中,確實有可能有幾個已經變成了被掩蓋的超大質量黑洞。但無論如何,我們所發現的質量意味著,在我們宇宙的這個時期,已知的恆星質量,要比我們以前所認為的大100倍。即使我們將所發現樣本的質量減半,這仍然是一個令人震驚的變化。」

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