韦伯望远镜发现的庞大古星系 颠覆现代宇宙学理论

莫心海

【正见新闻网2024年02月21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。

据每日科技网(scitechdaily.com)2024年2月18日报导,天文学家使用韦伯望远镜 (JWST发现在115 亿年前(宇宙红移为 3.2)观测到早期宇宙中一个比我们银河系大4倍的巨大星系中,有一群130亿年前的古老的恒星(红移约为 11)。这一观察结果颠覆了现代宇宙学宇宙模型。

斯威本科技大学杰出教授 卡尔.格拉泽布鲁克(Karl Glazebrook) 领导了这项研究,其国际团队使用 JWST 对这个巨大的静止星系进行光谱观测。

“我们已经追踪这个特殊的星系七年了,并花了几个小时用地球上最大的两台望远镜观察它,以弄清楚它的年龄。但它太红、太微弱,我们无法测量。最终使用 JWST太空望远镜确认它的性质。”

JWST-7329:一个罕见的大质量星系,在宇宙早期形成。这张韦伯太空望远镜 NIRCAM 图像显示了一个红盘星系,但仅凭图像很难将其与其他物体区分开来。 JWST 对它的光进行的光谱分析揭示了它的异常性质——它形成于大约 130 亿年前,恒星质量比今天的银河系多约 4 倍。图片来源:韦伯望远镜

星系的形成理论是支撑现代天体物理学的基本范式,它预测早期宇宙大质量星系数量会大幅下降。现在早在大爆炸后一到二十亿年就观测到了巨大的静止星系,这颠覆了以前的理论模型。

格拉泽布鲁克与世界各地的顶尖研究人员合作,包括来自斯威本天体物理和超级计算中心的 忒米亚.纳那亚卡拉(Themiya Nanayakkara) 博士、拉里瓦帝.卡文瓦尼察基(Lalitwadee Kawinwanichakij) 博士、科林.贾各布斯(Colin Jacobs) 博士、哈里.持腾登(Harry Chittenden) 博士、格伦.卡普扎克(Glenn G Kacprzak) 副教授和 埃夫.拉贝(Ivo Labbe) 副教授。

“这在很大程度上是一个团队的努力,从 2010 年开始的红外天空勘测,我们发现这个星系不寻常,到我们在凯克和甚大望远镜上花了很多时间进行尝试,但未能证实这一点,直到最后,去年我们花费了巨大的努力来弄清楚如何处理 JWST 数据并分析该频谱。”

负责 JWST 数据光谱分析的 Themiya Nanayakkara 博士表示:“我们现在正在超越证实宇宙深处存在的最古老的巨型静止怪物的范围。”

“这突破了我们目前对星系形成和演化的理解的界限。现在的关键问题是,它们如何在宇宙的早期形成得如此之快,以及是什么神秘机制导致它们在宇宙其他部分突然形成恒星时阻止它们突然形成恒星。”

国际射电天文学研究中心 ( ICRAR )西澳大利亚大学分部的副教授克劳迪娅·拉各斯 (Claudia Lagos)在为这项研究开发暗物质浓度演化的理论模型方面发挥了至关重要的作用。

“星系的形成在很大程度上取决于暗物质的聚集方式,”她说。 “在宇宙的早期就拥有这些极其巨大的星系,这对我们的标准宇宙学模型提出了重大挑战。这是因为我们认为容纳这些巨大星系的巨大暗物质结构尚未形成。需要更多的观测来了解这些星系可能有多常见,并帮助我们了解这些星系到底有多大。”

格莱兹布鲁克教授希望这能为我们理解暗物质物理学打开一个新的大门。

JWST升空一年多以来,正在发现越来越多的证据,证明大质量星系是在早期宇宙形成的。这一结果创下了这一现象的新纪录,也使现代宇宙学对星系演化和宇宙形成的推论越来越难以自圆其说。

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