利用詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)发布的第一个数据集,一个国际科学家团队发现了一些令人惊讶的事情——在我们的宇宙早期存在六个巨大星系的证据。
宾夕法尼亚州立大学的天文学家和天体物理学家Joel Leja在一份声明中说:“这些物体的质量比任何人想象的都要大得多。”“我们本以为在这个时间点上只会发现微小、年轻的婴儿星系,但我们在以前被认为是宇宙黎明的时候发现了和我们一样成熟的星系。”
Leja是2月22日发表在该杂志上的一项研究的合著者,该研究可能会改变我们对星系形成方式的一些先入之见。这些新发现的星系本身可以追溯到大爆炸后大约5亿到7亿年。JWST上有红外传感仪器,可以探测到最古老的恒星和星系发出的光,使天文学家能够看到大约135亿年前的景象。
莱贾说:“这是我们第一次看到这么远的东西,所以我们对所看到的东西保持开放的心态很重要。”“虽然数据表明它们很可能是星系,但我认为其中一些物体很有可能是被遮蔽的超大质量黑洞。无论如何,我们发现的质量意味着在我们宇宙的这个时期,恒星的已知质量比我们之前认为的要大100倍。即使我们把样本减半,这仍然是一个惊人的变化。”
由于这六个星系的质量远远超过了团队中任何人的预期,它们可能会颠覆之前关于宇宙起源时星系形成的概念。
“大质量星系形成开始于宇宙历史的极早期,这一发现颠覆了我们许多人认为已经确定的科学,”Leja说。“我们一直非正式地称这些物体为‘宇宙破坏者’——到目前为止,它们一直没有辜负它们的名字。”
作者认为,“宇宙破坏者”是如此之大,以至于几乎所有的现代宇宙学模型都无法解释这些恒星系统是如何形成的。
Leja说:“我们第一次观测早期宇宙,不知道我们会发现什么。”“事实证明,我们发现了一些意想不到的东西,它实际上给科学带来了问题。它让早期星系形成的整个图景受到了质疑。”
研究小组确认他们新发现的一种方法是用光谱图像,它可以提供我们和神秘星系之间真实距离的数据,以及存在的气体和其他元素。它还能更清晰地描绘出数十亿年前这些星系的样子。
“光谱可以立即告诉我们这些东西是否真实,”莱贾说。“这将告诉我们他们有多大,他们有多远。有趣的是,我们希望从詹姆斯·韦伯身上学到很多东西,而这一点远不是最重要的。我们发现了一些我们从未想过要问宇宙的问题——它发生的比我想象的要快得多,但我们已经在这里了。”
NASA于2022年7月12日发布了JWST的首批全彩图像和光谱数据。JWST今年的主要目标之一是利用其高分辨率和红外观测能力,更好地绘制和创建宇宙早期的时间轴。