不，詹姆斯韦伯太空望远镜没有反驳大爆炸

来自詹姆斯·韦伯太空望远镜的星系的意外图像并没有反驳大爆炸。有其他更可能的解释。

HARD SCIENCE — AUGUST 25, 2022

Don Lincoln

Credit: AVADA / Adobe Stock

关键要点

詹姆斯·韦伯太空望远镜可能刚刚已经成像了非常古老、大型、形状良好的蔑视目前的预测的星系。

有些人正在声称大爆炸理论是错误的。更有可能的是，对这种观察结果有一个平凡的解释例如尘埃或校准不良。

即便这个观察是正确的，这些发现要求我们来重新思考在早期宇宙中物质怎样形成星系，它们不会反驳大爆炸。

大爆炸处在麻烦中吗？不惊奇这个答案是否定的------或者至少这是极不可能的。然而，最近在社交媒体上有相当多的可疑报道和喋喋不休做出这一戏剧性的声称。由于这个问题的重要性，重要的是要了解什么是真的，什么是假的。

 一个在詹姆斯韦伯太空望远镜上的导火线

在2021年圣诞节当天，天文学家屏住他们的呼吸，因为一枚阿丽亚娜5号重型火箭将詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）升入太空。詹姆斯·韦伯太空望远镜是从来建造的最昂贵的望远镜，它被设计对红外光成像。

在一个月到它的运行地点之旅后，美国宇航局的科学家和工程师花了大约六个月的时间调试詹姆斯·韦伯太空望远镜并准备好它来研究宇宙。2022年7月12日，詹姆斯·韦伯太空望远镜天文学家发布了几张激动人心的图像，展示这个令人兴奋的新设施的潜力。

从那时以来，天文学界已经开始挖掘数据。虽然望远镜有许多使命，但它的红外成像的能力已经使它成为一个完美来成像宇宙开始后不久形成的第一批恒星和星系的设施。虽然这些恒星巨大而明亮------比我们自己的太阳亮得多------但由大爆炸造成的宇宙膨胀已经拉伸了来自这些古老恒星的光波长。光的颜色取决于它的波长，紫色有最短的波长，红色有最长的波长。因此，这种光的拉伸意味着我们看早期的恒星和星系色调是红色些的，但最早的恒星和星系只能通过成像红外光看。它们不再对我们的眼睛是可见的。

 为什么有些人正在声称“大爆炸”已经死了

天文学家已经开始报告红外可见星系的勘察，这些星系名义上是在大爆炸后存在的第一批星系之中。大爆炸发生在大约138亿年前，据估计宇宙要来冷却到足以形成恒星应该已经要1亿到2亿年。

在詹姆斯·韦伯太空望远镜数据变得可访问后不久，已经做出了对宇宙开始后存在了4亿年和3.25亿年的星系的几种声称。另外两个小组声称了一个更古老的星系，它可能在大爆炸后2.25亿年已经存在了，第三个小组正在声称已经观察到一个在大爆炸后1.8亿年更早形成的星系。

这是麻烦进来的地方。

目前的理论提出最古老的星系应该非常小。此外，它们应该是不规则形状的。随着时间，这些微小的星系会慢慢合并，最终变得更大就像我们自己的银河系一样。然而，这些红外可见星系似乎比已经被预测的远更大，形状更规则。

这一事实已经导致了一些评论，特别是来自那些对大爆炸的想法有长期敌意的人。（一篇文章引用了一篇关于这个话题的学术论文，其标题以挑衅性的词“恐慌！”开头）。埃里克·勒纳（Eric Lerner）就是这样一个人，他写了《大爆炸从未发生过》一书。其他要么支持神创论要么智能设计的人也用这些报告来声称同样的事情。

可能的解释

虽然来抛弃像大爆炸这样得到支持的理论还为时过早，但在如此早的时间观察大型和良好形成的星系确实需要来自科学界的一个回应。有几种可能的响应。

但首先，重要的是要评价一个非常关键的点。所有报告都是极端初步的。这些论文已被上传到arXiv，这是一个科学论文的在线存储库。虽然它仅限于来自知名学者的上传（因此没有爆裂），但这些论文还没有经过同行评审。经过进一步审查它们有可能被收回是有可能的。因此，这些“发现”仍然是试探性的。

因此，什么是一个不需要任何人重写物理教科书的解释呢？一个简单的可能性是在遥远的星系和詹姆斯·韦伯太空望远镜之间有尘埃。就像任何看过令人叹为观止的日落的人都知道的一样，尘埃优先散射掉蓝光并让红色通过。也许遥远星系的报道是由于它们的光已经朝向红色和红外移动 ------不仅因为宇宙的膨胀，还因为交织的尘埃。

另一个非常简单的可能性是，由于詹姆斯·韦伯太空望远镜只运行了一个很短的时间，可能是它的在线光学和电子设备还没有被正确校准。 额外的操作体验可能会导致詹姆斯·韦伯太空望远镜技术人员调整信号处理和算法，这可能意味着这些早期声称可能会消失。

当然，也有可能这些报道是真实的，原来是早期的星系比目前理论预测的更大，形成得更好。然而，这与反驳大爆炸没有任何关系。相反，它可能需要我们来修改早期宇宙中物质怎样组装成星系的理论。这需要一些调整，但这与完全拒绝大爆炸相去甚远。

可靠的科学需要时间

如此，这种情况将如何被解决呢？时间和更多数据。这些早期的报告使用一种简单的涉及一系列光学滤光片算法来确定来自早期星系的光的颜色。然而，詹姆斯·韦伯太空望远镜拥有更精确的光谱仪，这将允许天文学家获得更准确地确定由这些遥远星系发射的光的波长。这些更好的测量将回答这个问题。

每个人都想知道詹姆斯·韦伯太空望远镜将揭示关于宇宙的秘密。但可靠的科学需要时间。猖獗的推测则不然。

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