韦伯望远镜揭示远古星系具有类似银河系的复杂结构

莫心海

【正见新闻网2023年10月01日】

【编者注】宇宙的浩渺对人类永远是个迷,无从知道其实质。现代天文学所认识到的只是用现代高科技捕捉到的天体在人类空间能观察到的变化瞬间,科学家抓住这一刻的观测数据,提出理论,假说,象盲人摸象,难以窥探到整体和其本质所在。如果只在人类这个空间去探索宇宙的奥秘,终归是竹篮打水一场空。希望读者从现代天文的发现中,能思考宇宙、人体、生命的真正意义何在。

早期宇宙中的星系是什么样子的?韦伯望远镜( JWST )最新发现,它与我们的银河系惊人地接近,其前所未有的红外眼正在改写我们对早期宇宙的认知。 

天文学家长期以来一直认为,大约 137 亿年前大爆炸后开始合并的新星系过于脆弱,无法拥有任何明显的结构,如旋臂、条状或环。这些星系特征被认为是在大爆炸后至少六十亿年的时间内形成的。然而,根据这项新研究,这些精致的形状可能早在大爆炸后 37 亿年就已显现——这几乎是宇宙的起源。 

“根据我们的研究结果,天文学家必须重新思考我们对第一个星系的形成以及过去 100 亿年中星系演化如何发生的理解,”英国曼彻斯特大学天文学教授、《星系演化》一书的合著者 Christopher Conselice说道。这项新研究在周五(9月22日)发表的一份声明中表示。

在此新发现之前,另一组研究人员发布了另一项声明,该声明也基于 JWST 数据,该数据显示这些早期星系产生的重元素远少于之前的预期。然而,星系的化学成分与其演化为明确结构之间的关系尚不清楚。

科学家之前对星系演化的理解大部分来自哈勃太空望远镜(HST)收集的数据,该望远镜本身就是传奇,但分辨率仍然有限。虽然 HST 数据显示早期星系具有不规则形状(正如星系合并期间所预期的那样),但来自 JWST 的更高分辨率数据正在深入宇宙,揭示这些早期星系实际上具有明确的结构,就像我们自己的银河系一样。新发现基于对 3,956 个星系的分析,天文学家称这是迄今为止利用 JWST 数据研究的最大样本。 

加拿大维多利亚大学的天体物理学家、这项新研究的主要作者莱昂纳多·费雷拉(Leonardo Ferreira)表示:“30多年来,人们一直认为这些盘状星系在早期宇宙中很罕见,因为星系经常经历剧烈的遭遇。”在同一份声明中说。“事实上,JWST发现了如此多的星系,这是该仪器力量的另一个标志,星系结构在宇宙中形成的时间更早,事实上,比任何人的预期都要早得多。”

根据这项新研究,该团队根据形状(如圆盘、点源和球体)对早期宇宙中近 4000 个星系的样本集进行了分类。团队成员进一步将它们分为平滑星系和结构化星系,后者的星系具有爆发性的恒星形成以及与其他星系合并的迹象。 

结果表明,宇宙中相对明确的结构形成的速度比之前想象的要快得多,遵循所谓的哈勃序列,这是根据星系的视觉特性(如椭圆形、透镜状和螺旋状)对星系进行的标准分类。

最新的发现表明需要新的想法来解释星系在过去 100 亿年中是如何演化的,甚至宇宙大爆炸的理论需要重新审视。

9 月 22 日发表在《天体物理学杂志》上的一篇论文描述了这项研究。
 

添加新评论