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韋伯發現130億光年外,有6個本不該存在的星系,打破了以往的認知!
2023/03/16

現在看到的這6個馬賽克小紅點,是距離地球130億光年以上的6個星系,是韋伯望遠鏡迄今為止拍到過的最遠的目標。

考慮到宇宙目前的年齡也不過138.2億年,所以這6個距離地球至少130億光年的星系年齡大得驚人,它們幾乎就是宇宙大爆炸后形成的第一批星系了,它們形成的時候,大爆炸才發生了5億年到7億年左右,當時的宇宙中物質極其稀少,恒星也都是第一代恒星。

然而令天文學家迷惑的是,在早期宇宙物質與恒星稀少的情況下,這6個大品質星系是怎麼形成的呢?

在韋伯望遠鏡發現這6個星系之前,天文學界認為宇宙早期星系的品質應該在銀河系的百分之一左右,體積也不可能太大,因為早期的物質密度根本不足以聚合成大星系,然而這6個星系的發現打破了這一論斷,因此引發了天文學界的震動。

130億年前的宇宙是黎明時期的宇宙,在當時的條件下出現了6個甚至更多的品質和銀河系相當的早期星系,意味著目前宇宙學理論中關于早期星系演化規律的判斷是完全錯誤的,在遙遠的宇宙黎明時代,一定有著現在我們還不知道的宇宙規律在發揮作用,

有天文學家認為,可能是早期宇宙暗物質和暗能量的占比和今天不一樣,所以才讓宇宙在早期就產生了大星系,但更多的天文學家認為此事仍屬于未解之謎,因為在韋伯望遠鏡之前從未有過這種發現,想揭開這個謎團,也只能靠韋伯望遠鏡去進一步觀測了。

在震驚早期宇宙出現大星系的同時,我們其實還忽略了一點,那就是星系和地球的距離。

我們現在看到的韋伯拍到的這6個星系,其實是它們130億年前的樣子,因為它們距離地球至少130億光年,而光速又是恒定不變的宇宙速度上限。

同時由于早期宇宙中沒有重元素,所以產生的恒星都是品質體積很大的第一代恒星,它們的主要特點就是壽命普遍不長,十幾億年甚至幾百萬年就會把氫元素耗盡,然后超新星爆發,或者變成一顆黑洞。

綜合以上數據不難發現:在早期星系內部恒星的壽命都不長的情況下,這6個130億光年外的星系此刻很可能已經不存在了,它們內部的恒星早就在130億年間熄滅了,縱然超新星爆發后形成的第一代恒星星云能產生第二代恒星,對于整個星系的體量來說也是杯水車薪。

我們的銀河系雖然現在也說是宇宙第一批星系,但它的年齡只有100億歲左右,屬于第一代恒星早已死亡后,由像太陽這種第二代恒星組成的星系,因此銀河系的壽命還很漫長,像太陽這種壽命長達100億年而現在只活了50億年的恒星還很多,像比鄰星那樣壽命數千億年的紅矮星就更多了。

37.5億年后隨著銀河系與仙女座星系的碰撞,兩個星系內部的恒星將會在引力作用下重新排列組合,進一步增強星系的活力,新的銀河仙女座也將繼續保持存在。

其實不論是哈勃望遠鏡還是韋伯望遠鏡,它們距離看見宇宙大爆炸都還有很遠的路要走,甚至下一代太空望遠鏡出來后,宇宙大爆炸之初的模樣我們仍無從知曉,因為在宇宙大爆炸后的30萬年時間里光子都不存在。

沒有光子也沒有恒星的早期宇宙,是天文望遠鏡們無從探測的存在,因此物理學家們認為研究宇宙早期狀態得靠他們出手才行,因為高能物理使用的對撞機產生的能量強度,在未來是有望逼近宇宙大爆炸瞬間的。

通過對撞機模擬宇宙大爆炸,天文學家們或許才有機會窺探宇宙大爆炸之后到底發生過什麼。


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