六個大質量星系誕生于大爆炸后5-8億年。其中一個來源(左下角)包含的質量中星恒星可能和我們今天的銀河系一樣多，但密度卻是顛覆它的30倍。Credit: NASA,科學 ESA, CSA, I. Labbe (Swinburne University of Technology). Image processing: G. Brammer (Niels Bohr Institute’s Cosmic Dawn Center at the University of Copenhagen)
（神秘的地球uux.cn）據美國物理學家組織網（by Pennsylvania State University）：在早期宇宙中發現的六個大質量星系顛覆了科學家先前對宇宙中星系起源的理解。
賓夕法尼亞州立大學天文學和天體物理學助理教授喬爾·萊賈對這些星系發出的家先光進行了建模，他說:“這些物體比任何人預期的前對都要大得多。”。宇宙源“我們預計在這個時間點上只能找到微小、理解年輕、新發現的星系系起幼小的質量中星星系，但我們已經在先前被認為是顛覆宇宙的黎明中發現了與我們自己一樣成熟的星系。”
利用美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發布的科學第一個數據集，國際科學家小組發現了與銀河系一樣成熟的家先物體，當時宇宙只有當前年齡的前對3%，大約在大爆炸后5億至7億年。宇宙源該望遠鏡配備了紅外傳感儀器，能夠探測到最古老的恒星和星系發出的光。Leja解釋說，從本質上講，這臺望遠鏡讓科學家們能夠看到大約135億年前的時光，接近我們所知的宇宙的開端。
“這是我們迄今為止第一次一瞥，所以重要的是我們要對我們所看到的保持開放的心態，”Leja說。“雖然數據表明它們可能是星系，但我認為其中一些物體很有可能是被掩蓋的超大質量黑洞。不管怎樣，我們發現的質量意味著在我們宇宙的這個時期，已知的恒星質量比我們以前認為的要大100倍。即使我們將樣本減半，這仍然是一個令人震驚的變化。”
在今天(2月22日)發表在《自然》雜志上的一篇論文中，研究人員展示了這六個星系比任何人預期的都要大得多的證據，并對科學家先前關于宇宙最開始時星系形成的理解提出了質疑。
“大規模星系形成在宇宙歷史的極早期就開始了，這一發現顛覆了我們許多人認為已經確定的科學，”Leja說。“我們一直非正式地稱這些物體為‘宇宙斷路器’——到目前為止，它們一直名副其實。”
Leja解釋說，該團隊發現的星系如此巨大，以至于它們與99%的宇宙學模型存在矛盾。要解釋如此大的質量，要么需要改變宇宙學模型，要么需要修正對早期宇宙中星系形成的科學理解——星系最初是由恒星和塵埃組成的小云，隨著時間的推移逐漸變大。他補充說，這兩種情況都要求我們對宇宙形成的理解發生根本轉變。
“我們第一次觀察早期宇宙，不知道我們會發現什么，”Leja說。“事實證明，我們發現了一些意想不到的東西，這實際上給科學帶來了問題。它對早期星系形成的全貌提出了質疑。”
7月12日，美國宇航局發布了詹姆斯·韋伯太空望遠鏡拍攝的第一批全色圖像和光譜數據。作為太空中最大的紅外望遠鏡，韋伯被設計用來觀察宇宙的起源，它的高分辨率允許它觀察對哈勃太空望遠鏡來說太老、太遠或太暗的物體。
“當我們得到數據時，每個人都開始潛水，這些巨大的東西真的很快就冒出來了，”Leja說。“我們開始建模，試圖弄清楚它們是什么，因為它們太大太亮了。我的第一個想法是，我們犯了一個錯誤，我們會找到它，繼續我們的生活。盡管做了很多嘗試，但我們還沒有找到那個錯誤。”
Leja解釋說，確認該團隊的發現并減輕任何剩余擔憂的一種方法是拍攝大質量星系的光譜圖像。這將為團隊提供真實距離的數據，以及構成星系的氣體和其他元素。然后，該團隊可以使用這些數據來建立一個更清晰的星系圖像，以及它們的真實質量。
“光譜會立刻告訴我們這些東西是真是假，”Leja說。“這將向我們展示它們有多大，有多遠。有趣的是，我們有所有這些我們希望從詹姆斯·韋伯身上學到的東西，而這遠不是最重要的。我們發現了一些我們從未想過要問宇宙的事情——它發生的比我想象的要快得多，但我們還是來了。”
論文的其他合著者是賓夕法尼亞州立大學的伊萊賈·馬修斯和王冰潔，史文朋理工大學的伊沃·拉伯，耶魯大學的彼得·范·多庫姆，科羅拉多大學的埃里卡·納爾遜，匹茲堡大學的雷切爾·貝贊森，加利福尼亞大學和斯坦福大學的凱瑟琳·a·蘇斯，哥本哈根大學的加布里埃爾·布拉默，馬薩諸塞州大學和哥本哈根大學的凱瑟琳·惠特克，以及巴倫西亞大學的毛羅·斯特凡農。
作者:探索
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