北京，2月23日，新华社 英国著名学术期刊《自然》周二发表的一篇论文说，詹姆斯·韦布空间望远镜发现了六个“候选人”星系。它们在宇宙爆炸后不久就出现了，很难用现有的天文学理论来解释它们的快速形成。

研究人员正在等待进一步确认这些天体的“身份”，其中一些很可能是高质量的星系。一旦确认，它们的存在将颠覆科学界对早期宇宙的理解，宇宙学的一些基本规则可能需要修改。

2022年7月11日，美国政府发布了詹姆斯·韦布空间望远镜拍摄的第一张全彩宇宙深空图像，“SMACS 星系团0723。美国国家航空航天局表示，这是迄今为止最遥远、最清晰的宇宙红外图像。新华社发布

“婴儿高不到7厘米，重70公斤”

观测数据来自韦布望远镜发布的第一批数据集。在分析由澳大利亚、美国、丹麦和西班牙研究人员组成的数据时，在北斗七星附近一个不引人注目的区域发现了一些“模糊点”，亮度异常，红色异常。

红色代表天文学中的“年长”。随着宇宙的不断扩张，早期发光天体发出的紫外线和可见光谱的红端移动最终以红外线的形式到达近地空间，这被称为“红移动”。作为哈勃空间望远镜的“继任者”，韦布望远镜主要在红外波段观测波长，这有助于科学家“更近距离地看到一切的起源”。相比之下，哈勃望远镜主要观察可见光和紫外波段。

经过分析，研究人员认为，他们发现的六个红点可能是星系，大约在大爆炸后形成5亿到7亿年。当时，宇宙的年龄相当于现在的3%左右。据法新社报道，哈勃望远镜拍摄的图像中出现了两个星系，但特别模糊，以至于当时没有被注意到。

这是2022年7月12日美国国家航空航天局发布的詹姆斯·韦布空间望远镜拍摄的宇宙图像。新华社发布

根据数据，这些“候选”星系中恒星的总质量相当于100亿到1000亿太阳。其中一个星系的质量似乎与银河系相当，但密度是银河系的30倍，看起来与当前宇宙中的星系基本不同。

路透社援引第一作者、澳大利亚斯威本科技大学天体物理学家伊沃·拉贝的话说：“如果银河系是一个正常的成年人，高1.75米，重70公斤，那么这些星系就像一个1岁的婴儿，体重（成人），身高不到7厘米。早期的宇宙充满了奇怪的东西。”

据研究人员介绍，这些天体是在宇宙早期形成的。根据现有的天文学理论，当时“只能有一些小的、年轻的‘婴儿’星系”，没想到这么早就有了和银河系一样成熟的星系。你知道，银河系花了130多亿年才达到今天的规模。

此外，这些“候选”星系的质量远大于宇宙学标准模型的推测，最多相差100倍。如果把它们内部的恒星加起来，“它们将超过当时宇宙中存在物质的总质量”。

与当前宇宙学模型相反

拉贝说，年轻的星系要在7亿年内“长”到银河系，其增长速度必须是银河系的20倍左右。与当前的宇宙学模型相反，宇宙爆炸后存在如此高质量的星系，这代表了科学界对宇宙运行模式的最佳理解。对于这一矛盾，一种可能的解释是，星系的形成仍然是人类目前未知的方式，“似乎有一个通道是快车道，它创造了怪物”。

根据目前的主流宇宙学理论，宇宙起源于138亿年前的一次大爆炸，经历了一个没有任何发光天体的“黑暗时代”，从38万年到1.5亿年。在“黑暗时代”结束时，第一代恒星和星系诞生了宇宙的大规模结构。

暗物质是理论上可能存在的不可见物质。科学家在天文观察中发现了许多涉嫌违反牛顿万有引力定律的现象，但可以在假设暗物质存在的前提下得到很好的解释。据科学家介绍，普通物质约占宇宙物质总质量的15%，其余85%为暗物质。

诺丁汉大学天体物理学家埃玛·查普曼告诉《卫报》，如果这样一个巨大的星系能在大爆炸后不久形成，这表明“黑暗时代可能没有那么黑暗，也许宇宙中的大量恒星比我们想象的要早得多”。

据《科学通讯》季刊网站报道，赫特福德郡大学天文学家埃玛·柯蒂斯·莱克给出了另一个解释：一些新发现的星系核心有超大质量的黑洞，看起来像星星的东西可能是黑洞吞噬的气体和灰尘发出的光。韦布望远镜之前拍过一个活跃的超大质量“候选人”黑洞，比上述“候选人”星系更早形成。然而，科学家们仍然很难解释为什么宇宙爆炸后这么快就会形成超大质量的黑洞。

柯蒂斯·莱克说，天文学家需要进一步确认他们的距离、质量、光谱信息等，以确认新发现天体的“身份”。

拉贝说，韦布望远镜已经拍摄了一些星系光谱，“幸运的是，一年后我们会知道更多”。(王新芳)

来源： 新华社