詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了一個(gè)擁擠的星系場(chǎng)。圖片來源：ESA、NASA

2022年的一天，美國(guó)科羅拉多大學(xué)博爾德分校天體物理學(xué)助理教授Erica Nelson所在的一個(gè)國(guó)際天文小組，分析了美國(guó)宇航局詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡傳回的宇宙演化早期釋放科學(xué)考察（CEERS）數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)來源于北斗七星附近的一片空間。早在20世紀(jì)90年代，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡就對(duì)這片看似枯燥無趣的深空進(jìn)行了觀測(cè)，但沒有什么特殊發(fā)現(xiàn)。

而當(dāng)Nelson觀察由韋布空間望遠(yuǎn)鏡拍攝的同一空間圖像時(shí)，她發(fā)現(xiàn)了6個(gè)奇怪的模糊光點(diǎn)。

“它們那么紅、那么亮，顯得那樣不真實(shí)。”Nelson回憶道。在天文學(xué)中，紅光通常等于古老的光，從宇宙誕生起就一直在膨脹，天體距離地球越遠(yuǎn)，在儀器中看起來就越紅，反之則越藍(lán)。

研究團(tuán)隊(duì)立刻對(duì)這些模糊的星系進(jìn)行了計(jì)算，發(fā)現(xiàn)它們質(zhì)量巨大，擁有數(shù)百億甚至數(shù)千億顆太陽(yáng)大小的恒星，質(zhì)量與銀河系相當(dāng)。

研究人員推測(cè)這6個(gè)潛在星系形成于宇宙大爆炸后5億至7億年間，或者130億年前。相關(guān)研究2月22日發(fā)表于《自然》。

“這讓人難以置信。”Nelson說，“我們未曾想過早期宇宙能夠如此迅速地變得井然有序。目前的宇宙學(xué)理論框架無法解釋這些星系是如何快速形成的。”

事實(shí)上，這不是科學(xué)家第一次從韋布空間望遠(yuǎn)鏡的圖像中發(fā)現(xiàn)在宇宙早期形成的星系了。去年，其他科學(xué)研究小組發(fā)現(xiàn)了4個(gè)可能在宇宙大爆炸后約3.5億年、由氣體聚合而成的星系。然而，之前的4個(gè)星系與此次新發(fā)現(xiàn)的6個(gè)星系相比簡(jiǎn)直是小巫見大巫，因?yàn)榍罢哔|(zhì)量太小了，其包含的恒星數(shù)量也比后者少得多。

研究人員指出，要確定這6個(gè)星系的實(shí)際質(zhì)量和預(yù)估的一樣大，并且可追溯至宇宙形成早期，還需要更多數(shù)據(jù)加以證實(shí)。因?yàn)橛?jì)算表明，當(dāng)時(shí)組成行星的物質(zhì)還不夠多，無法以如此快的速度形成如此多的恒星。

“如果這其中有一個(gè)星系被證實(shí)是真的，那么將打破我們對(duì)宇宙學(xué)的理解。”Nelson說，“如果不是星系，那么，這6個(gè)天體還有可能是一些奇怪的‘東西’，比如微弱的類星體。”

“光從一個(gè)星系到達(dá)地球需要很長(zhǎng)的時(shí)間，當(dāng)你觀察這些天體發(fā)出的光時(shí)，就意味著你正在回顧過去。”Nelson說，而這正是她想做的。

（原標(biāo)題《“韋布”發(fā)現(xiàn)6個(gè)“不應(yīng)存在”的古老大星系 可能顛覆已有宇宙模型》）

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-023-05786-2