韋伯望遠鏡發現的龐大古星系 顛覆現代宇宙學理論

莫心海

【正見新聞網2024年02月21日】

【編者注】宇宙的浩渺對人類永遠是個迷,無從知道其實質。現代天文學所認識到的只是用現代高科技捕捉到的天體在人類空間能觀察到的變化瞬間,科學家抓住這一刻的觀測數據,提出理論,假說,象盲人摸象,難以窺探到整體和其本質所在。如果只在人類這個空間去探索宇宙的奧秘,終歸是竹籃打水一場空。希望讀者從現代天文的發現中,能思考宇宙、人體、生命的真正意義何在。

據每日科技網(scitechdaily.com)2024年2月18日報導,天文學家使用韋伯望遠鏡 (JWST發現在115 億年前(宇宙紅移為 3.2)觀測到早期宇宙中一個比我們銀河系大4倍的巨大星系中,有一群130億年前的古老的恆星(紅移約為 11)。這一觀察結果顛覆了現代宇宙學宇宙模型。

斯威本科技大學傑出教授 卡爾.格拉澤布魯克(Karl Glazebrook) 領導了這項研究,其國際團隊使用 JWST 對這個巨大的靜止星系進行光譜觀測。

「我們已經追蹤這個特殊的星系七年了,並花了幾個小時用地球上最大的兩台望遠鏡觀察它,以弄清楚它的年齡。但它太紅、太微弱,我們無法測量。最終使用 JWST太空望遠鏡確認它的性質。」

JWST-7329:一個罕見的大質量星系,在宇宙早期形成。這張韋伯太空望遠鏡 NIRCAM 圖像顯示了一個紅盤星系,但僅憑圖像很難將其與其他物體區分開來。 JWST 對它的光進行的光譜分析揭示了它的異常性質——它形成於大約 130 億年前,恆星質量比今天的銀河系多約 4 倍。圖片來源:韋伯望遠鏡

星系的形成理論是支撐現代天體物理學的基本範式,它預測早期宇宙大質量星係數量會大幅下降。現在早在大爆炸後一到二十億年就觀測到了巨大的靜止星系,這顛覆了以前的理論模型。

格拉澤布魯克與世界各地的頂尖研究人員合作,包括來自斯威本天體物理和超級計算中心的 忒米亞.納那亞卡拉(Themiya Nanayakkara) 博士、拉裡瓦帝.卡文瓦尼察基(Lalitwadee Kawinwanichakij) 博士、科林.賈各布斯(Colin Jacobs) 博士、哈裡.持騰登(Harry Chittenden) 博士、格倫.卡普扎克(Glenn G Kacprzak) 副教授和 埃夫.拉貝(Ivo Labbe) 副教授。

「這在很大程度上是一個團隊的努力,從 2010 年開始的紅外天空勘測,我們發現這個星系不尋常,到我們在凱克和甚大望遠鏡上花了很多時間進行嘗試,但未能證實這一點,直到最後,去年我們花費了巨大的努力來弄清楚如何處理 JWST 數據並分析該頻譜。」

負責 JWST 數據光譜分析的 Themiya Nanayakkara 博士表示:「我們現在正在超越證實宇宙深處存在的最古老的巨型靜止怪物的範圍。」

「這突破了我們目前對星系形成和演化的理解的界限。現在的關鍵問題是,它們如何在宇宙的早期形成得如此之快,以及是什麼神秘機制導致它們在宇宙其他部分突然形成恆星時阻止它們突然形成恆星。」

國際射電天文學研究中心 ( ICRAR )西澳大利亞大學分部的副教授克勞迪婭·拉各斯 (Claudia Lagos)在為這項研究開發暗物質濃度演化的理論模型方面發揮了至關重要的作用。

「星系的形成在很大程度上取決於暗物質的聚集方式,」她說。 「在宇宙的早期就擁有這些極其巨大的星系,這對我們的標準宇宙學模型提出了重大挑戰。這是因為我們認為容納這些巨大星系的巨大暗物質結構尚未形成。需要更多的觀測來了解這些星系可能有多常見,並幫助我們了解這些星繫到底有多大。」

格萊茲布魯克教授希望這能為我們理解暗物質物理學打開一個新的大門。

JWST升空一年多以來,正在發現越來越多的證據,證明大質量星系是在早期宇宙形成的。這一結果創下了這一現象的新紀錄,也使現代宇宙學對星系演化和宇宙形成的推論越來越難以自圓其說。

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