韦布望远镜解开宇宙最早星系之谜

访问次数:232  发表时间:2023-10-11

美国西北大学研究人员通过詹姆斯·韦布太空望远镜(JWST)发现,宇宙早期的明亮星系可能是大质量恒星形成爆发的产物,这种形成爆发使早期星系比人们对“宇宙黎明”的预期更亮。相关论文发表在最新一期的《天体物理学杂志快报》上。

从第一次“看到”遥远的宇宙开始,JWST让人们对宇宙的早期历史有了前所未有的了解,发现了一系列可追溯到“宇宙黎明”这一神秘时期的星系。但宇宙婴儿期的星系本应更像一个“小孩子”,但它们却出奇地成熟,演化也比想象的快得多。科学家在质疑宇宙学基本原理的同时,多方寻找解释。一项新研究可能在与教科书解释不相悖的情况下解开这个谜团。

研究人员使用计算机模拟最早的星系是如何进化的。结果表明,在138亿年前宇宙大爆炸后的最初数亿年里,这些星系中恒星的形成与今天充斥在宇宙中的银河系等大型星系的形成过程有所不同。

他们发现,早期星系中恒星的形成是在偶尔的大爆发中发生的,而不是以稳定的速度形成的。这一点很重要,因为科学家通常使用星系的亮度来衡量它的大小,即数百万或数十亿颗恒星的总质量。

根据这项研究,这些星系可能如预期的那样相对较小,但会像真正的大质量星系一样发出明亮的光,但恒星形成的爆发过程会像真正的大质量星系一样明亮地发光,这就给人一种质量巨大的欺骗性印象。

研究人员表示,恒星形成的爆发产生的闪光可解释韦布望远镜观测到的非常明亮的星系。这一点之所以如此重要,是因为论文在解释这些非常明亮的星系时并没有打破标准宇宙学模型。

与以几乎恒定的速度形成恒星相反,早期星系中的恒星形成活动是断断续续的,随着时间的推移有一些巨大的波动。这反过来又导致了它们亮度的巨大变化,因为JWST望远镜所看到的光是由在这些星系中形成的年轻恒星发出的。

科技日报北京10月10日电 (记者张佳欣)

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