比银河系年长一亿岁的韦伯发现了一个星系,刷新了他对宇宙的理解。

游客投稿 猎奇八卦 2023-09-07 10:26

你现在看到的这六个马赛克小红点,是距离地球130多亿光年的六个星系,是迄今为止韦伯望远镜拍摄到的最远目标。

考虑到目前宇宙的年龄只有138.2亿年,这六个距离地球至少130亿光年的星系已经老得惊人了。它们几乎是大爆炸后形成的第一批星系。当它们

形成时,大爆炸发生在大约5亿至7亿年前。当时宇宙中的物质极其匮乏,恒星都是第一代恒星。

然而,令天文学家困惑的是,在早期宇宙物质和恒星很少的情况下,这六个大质量星系是如何形成的。

在韦伯望远镜发现这6个星系之前,天文学界认为宇宙早期星系的质量应该是银河系的1%左右,体积不能太大,因为早期的物质密度根本不足以聚合成大星系。然而,这六个星系的发现打破了这一结论,引发了天文学界的震动。

130亿年前的宇宙是黎明宇宙。在当时的条件下,出现了6个甚至更多与银河系质量相当的早期星系,这意味着现行宇宙学理论对早期星系演化规律的判断是完全错误的。在宇宙遥远的黎明时代,一定有我们还不知道的宇宙规律在起作用。

一些天文学家认为,可能是早期宇宙中暗物质和暗能量的比例与今天不同,所以宇宙在早期产生了大型星系,但更多的天文学家认为,这件事仍然是一个未解之谜,因为在韦伯望远镜之前从未有过这样的发现。想要揭开这个谜团,只能依靠韦伯望远镜进行进一步的观测。

在震惊早期宇宙出现大星系的同时,我们其实忽略了一点,那就是星系与地球的距离。我们现在看到的韦伯拍摄的6个星系,其实是130亿年前的样子,因为它们距离地球至少130亿光年,光速是宇宙速度的不变上限。同时,由于早期宇宙中没有重元素,产生的恒星都是质量和体积较大的第一代恒星。它们的主要特点是寿命普遍较短。它们将在数十亿年甚至数百万年后耗尽氢,然后超新星爆发或者变成黑洞。

综合以上数据,我们不难发现,这6个130亿光年外的星系此刻很可能已经不存在了,它们内部的恒星已经熄灭了130亿年,即使超新星爆发后形成的第一代恒星星云能够产生第二代恒星,对于整个星系的体积来说也是杯水车薪。

虽然我们的银河系现在被认为是宇宙中的第一个星系,但它的年龄只有100亿岁左右。它属于第一代恒星早已消亡后,像太阳一样由第二代恒星组成的星系,所以银河系的寿命还很长。还有很多像太阳一样活了100亿年但现在只活了50亿年的恒星,甚至还有更多像比邻星一样活了几千亿年的红矮星。

37.5亿年后,随着银河系与仙女座的碰撞,两个星系中的恒星将在引力作用下重新排列组合,进一步增强星系的活力,新的银河系仙女座将继续存在。

其实无论是哈勃望远镜还是韦伯望远镜,他们要看到BIGBANG还有很长的路要走。即使在下一代望远镜空出来之后,我们仍然不知道BIGBANG开始的时候是什么样子,因为BIGBANG之后的30万年,光子是不存在的。没有光子和恒星的早期宇宙是天文望远镜探测不到的。因此,物理学家认为应该由他们来研究宇宙的早期状态,因为高能物理中使用的对撞机产生的能量强度有望在未来接近大爆炸时刻。

通过用对撞机模拟大爆炸,天文学家可能有机会看到大爆炸后发生了什么。