它是所有星系之母,美国航天局宣布历史性发现,宇宙起源或将重写

B站影视 韩国电影 2025-09-05 10:43 1

摘要:这个星系被我们看到时,它正处于宇宙大爆炸后仅约2.8亿年的婴儿期。为了让你感受这个时间尺度有多么离谱,耶鲁大学的彼得·范·多库姆教授给出了一个绝妙的比喻:

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宇宙最深邃的奥秘被揭开!詹姆斯·韦伯望远镜捕捉到一束来自130多亿年前的光。

这个被命名为MoM-z14的“星系之母”,彻底推翻了人类对宇宙起源的固有认知。

它在宇宙诞生2.8亿年时已繁荣,挑战了所有理论,迫使科学家们不得不重写宇宙的“创世剧本”!

这个星系被我们看到时,它正处于宇宙大爆炸后仅约2.8亿年的婴儿期。为了让你感受这个时间尺度有多么离谱,耶鲁大学的彼得·范·多库姆教授给出了一个绝妙的比喻:

在MoM-z14形成的那一刻,我们地球上鲨鱼这个物种存在的时间,都比当时整个宇宙的年龄还要长。

这个星系的红移值高达z=14.44,创下了新的纪录,使其稳坐迄今发现的最古老、最遥远天体之一的宝座。

它的出现,直接向一个长期以来的主流理论发起了冲击——那个理论曾断言,第一代星系至少要等到大爆炸后五到六亿年,才能在黑暗中慢慢孕育出来。

按照过去的说法,宇宙诞生后应该是一段漫长而沉寂的“黑暗时代”。原始的氢气和氦气,需要耗费数亿年的光阴才能缓缓聚集,点燃第一批恒星的火花。可MoM-z14的景象却完全是另一回事。

它异常明亮,内部正上演着一场剧烈的恒星诞生风暴,活跃得像一个宇宙级的熔炉。这让科学家们挠头,在那么早期的宇宙里,理应缺乏足够的原材料来支撑如此规模的“基建”项目。

更让人意外的是它的“化学成分”。通过光谱分析,天文学家发现MoM-z14的氮碳比例,竟然和我们银河系里那些演化了很久的球状星团差不多。要知道,氮元素的形成可不简单,它需要经过好几代恒星的生生死死、在核心进行核聚变才能合成,通常被看作是星系演化成熟的标志。

这个发现预示着,在宇宙最初的时光里,复杂的化学演化过程可能比我们想象的要快得多,重元素的生产和散播效率高得惊人。MoM-z14的发现并非孤例。JWST的数据显示,在大爆炸后的最初四亿年内,宇宙中已经散布着超过一百个类似的早期星系。这个数量,远远超出了所有理论模型的预测。范·多库姆教授直言,按照旧理论,JWST本不应该在那么早的宇宙中看到任何星系。

我们能窥见这一切,全仰仗JWST这双“千里眼”。它的核心就是无与伦比的红外观测能力。这是一个基本的宇宙学原理:宇宙在不断膨胀,就像一个正在被吹大的气球。

从遥远星系发出的光,在漫长的旅途中会被这膨胀的时空不断拉伸,波长变得越来越长。这个现象叫作“宇宙学红移”。MoM-z14的光线,就在这趟旅程中被拉伸了超过15倍,从最初的可见光,被硬生生“拽”进了近红外和中红外波段。

传统的光学望远镜,对于这种高红移的天体基本上是“睁眼瞎”,因为它们的光已经不在可见光谱范围内了。而JWST,就是为此而生。它配备了极其先进的红外探测器,加上巨大的主镜和精密的光学系统,赋予了它前所未有的灵敏度和分辨率。

这使得天文学家不仅能“看到”那个遥远的光点,还能利用光谱分析技术,像解码DNA一样,解读出它的化学组成、恒星形成的速度和质量。再结合多波段的观测数据,一幅完整的早期星系物理图像就此被勾勒出来。这项技术突破的效应甚至超出了天文学,对医疗影像、传感器制造等领域都可能带来潜在的启发和益处。

而MoM-z14和它那些“早熟”的伙伴们,正迫使天文学界重新翻开宇宙演化的剧本,准备大改特改。

比如暗物质。传统模型认为,暗物质需要很长时间才能慢慢聚集形成引力“脚手架”(暗物质晕),普通物质才能在其中形成星系。但这么多早期星系的存在,似乎在说,这个过程可能比我们想的要快得多,或者背后还藏着我们完全不了解的物理机制。

此外,早期宇宙可能比我们想象的更加“暴力”。星系之间的合并事件可能发生得异常频繁,像滚雪球一样,迅速催生出大质量星系的雏形。这一切都指向一个结论:宇宙早期的结构形成过程,远比我们设想的要活跃和复杂。

这些发现的意义甚至延伸到了对地外生命的探索上。如果构成行星和生命所必需的重元素能更早、更快地形成,那么宜居行星乃至生命本身出现的条件,或许比我们之前认为的更容易达成。这可能会从根本上改变我们未来寻找外星生命的方法论。

当然,我们还处在探索的初步阶段。要真正改写教科书,科学家们还需要扩大早期星系的样本量,建立起更可靠的统计学证据。计算机模拟技术将在这一过程中扮演关键角色,帮助理论学家们调整模型,尝试解释这些“不合理”的观测结果。

而未来的平方公里阵列射电望远镜(SKA)、极大望远镜(ELT),以及引力波、中微子等多信使天文学手段,将为我们提供更高清、更多维度的视角,去解开这些谜题。

结语

这些来自宇宙黎明的消息,不仅仅是天文学家圈子里的事。它挑战的是我们每个人心中关于“世界如何开始”、“我们从何而来”的宏大叙事框架。

一个关于鲨鱼的趣味事实,背后牵扯出对世界起源的新思考时,我们能真切感受到,在科技的驱动下,人类知识的边界正在被以前所未有的速度向前推进。

作为公众,面对这些颠覆性的前沿发现,我们应该保持一种开放而审慎的心态。科学不是一成不变的教条,顶尖专家们也在不断调整自己的假设,没有一劳永逸的终极答案。

在信息爆炸的时代,我们要学会理性筛选信息,优先关注NASA或国内权威科研机构的官方发布,留意那些关键的提示语,比如“倾向于”、“尚待证实”。

科学探索的魅力就在于它的不确定性。每一次观测都可能是一次推倒重来的开始。随着技术的进步,谁也说不准我们是否会遇见比MoM-z14更古老、更奇特的宇宙成员。

而这些发现最终是否会,以及将如何改变我们的生活方式,这本身就是一个值得我们持续思考和见证的宏大命题。

科技日报《最古老黑洞已有133亿岁“高龄”》

来源:影史奇侃

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