新发现6个“候选”星系！现有宇宙理论或受挑战

原标题：新发现6个“候选”星系！现有宇宙理论或受挑战

英国知名学术期刊《自然》22日刊载的论文说，詹姆斯·韦布空间望远镜发现6个“候选”星系。它们在宇宙大爆炸后不久出现，形成速度之快难以用现有天文学理论解释。

研究人员眼下等待进一步确认这些天体的“身份”，认为其中一些很可能是大质量星系。一旦确认，它们的存在将颠覆科学界对早期宇宙的认识，宇宙学一些基本规则或需修改。

“高不足7厘米、重70公斤的婴儿”

观测数据来自韦布望远镜发布的第一批数据集。由澳大利亚、美国、丹麦和西班牙研究人员组成的专门小组分析数据时，在北斗七星附近一片不引人注意的区域发现一些“模糊的点”，亮度异常且红得不寻常。

在天文学中，红色代表“年长”。随着宇宙持续膨胀，早期发光天体发出的紫外线和可见光朝光谱的红端移动，最终以红外线的形式如今抵达近地空间，这种现象称为“红移”。韦布望远镜作为哈勃空间望远镜的“继任者”，观测波长主要处于红外波段，有助于科学家“以更近距离看到万物起源”。相比之下，哈勃望远镜主要在可见光和紫外波段观测。

研究人员分析后认为，他们发现的6个红点可能是星系，大约形成于宇宙大爆炸后5亿至7亿年，当时宇宙年龄相当于现在的3%左右。据法新社报道，其中两个星系在哈勃望远镜拍摄的图像中出现过，但特别模糊，以致当时没有被注意到。

研究人员依据数据推算，这些“候选”星系内部的恒星总质量相当于100亿至1000亿个太阳。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，看上去与目前宇宙中的星系有根本不同。

路透社援引论文第一作者、澳大利亚斯威本科技大学天体物理学家伊沃·拉贝的话报道：“如果银河系是一个体型正常的成年人，高1.75米，重70公斤，那么这些星系就像是1岁的婴儿，体重（与成年人）差不多，身高不足7厘米。早期宇宙充满了怪诞。”

依据研究人员说法，这些天体形成于宇宙早期，依据现有天文学理论推测，当时“只能存在一些微小的、年轻的‘婴儿’星系”，没想到那么早就存在与银河系一样成熟的星系。要知道，银河系达到如今的规模用了超过130亿年。

另外，这些“候选”星系的质量比宇宙学标准模型推测的大得多，最多相差100倍。如果把它们内部的恒星加起来，“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悖

拉贝说，年轻的星系要在7亿年内“长”到银河系的规模，其成长速度必须是银河系的20倍左右。在宇宙大爆炸后这么快就存在如此大质量的星系，这与当前宇宙学模型相悖，而这一模型代表了科学界对宇宙运行方式的最佳理解。对于这种矛盾，一种可能的解释是，星系的形成还有人类目前未知的方式，“似乎有一个通道是快车道，而快车道创造出了怪物”。

依据当前主流宇宙学理论，宇宙起源于138亿年前的一次大爆炸，在大爆炸后38万年到大约1.5亿年间，经历了没有任何发光天体的“黑暗时代”。在“黑暗时代”末期，宇宙大尺度结构在暗物质引力作用下显现，诞生了第一代恒星和星系。

暗物质是理论上可能存在的一种不可见物质。科学家在天文观测中发现很多疑似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。根据科学家推算，在宇宙物质总质量中，普通物质约占15%，其余85%是暗物质。

英国诺丁汉大学天体物理学家埃玛·查普曼告诉英国《卫报》，如果大爆炸后不久就能形成如此巨大的星系，表明“黑暗时代可能没有那么黑，或许宇宙中大量恒星形成的时间远比我们认为的早”。