詹姆斯韋伯望遠鏡發現比我們的銀河系更大的古代星系而它正在威胁来顛覆宇宙學
By Ben
Turner
published 20 February 2024
Cosmology
天文學家相信第一批星系圍繞巨大的暗物質暈形成了。但一個新發現的追溯回到大約130億年前的星系神秘的出現在那个過程應該已经發生之前很久。
在宇宙中一個罕見的很早形成的大質量星系JWST-7329。 (Image credit: JWST
NIRCAM)
按照这项研究的作者,詹姆斯韋伯太空望遠鏡(JWST)已经在早期宇宙中發現了一個如此大质量它不應該存在的對宇宙學的標準模型摆出一个“重大挑戰”
的星系。
這個叫ZF-UDS-7329的星系包含比銀河系更多的恆星,儘管仅已经在进入宇宙的138億岁壽命的8億年时形成。這意味着它們不知怎的被不用暗物質播種诞生,与星系形成的標準模型提示的相反。
这可能怎样已经發生是不清楚的,但就像詹姆斯韋伯太空望遠鏡之前在早期宇宙中發現其他不可解释的大質量星系一樣,它威胁来顛覆我們的宇宙中第一物質如何形成了的理解,可能的甚至宇宙學本身的標準模型。研究人員於2月14日在《自然》雜誌发表了他们的发现。
該研究的共同作者、國際射電天文學研究中心天文學副教授克勞迪婭·拉各斯(Claudia Lagos)在一份聲明中說,“在宇宙中如此早有這些極端大质量的星系正在對我們的標準宇宙學模型摆出重大挑戰”。拉各斯補充說,這是因為对被認為把早期星系把持在一起的必要組成部分的大質量暗物質結構還沒有時間在宇宙中这么早形成。
光以固定的速度穿過太空的真空,因此我們看进宇宙更深,我們攔截的遙遠光越多,我們看回時間中越遠。這就是使研究者来用詹姆斯韦伯太空望远镜发现大约过去115亿年中ZF-UDS-7329成为可能的。
通過研究來自這個極端遙遠星系的恆星的光譜,研究人員發現了這些恆星被誕生於那个觀測前15億年或大約130億年前。
天文學家不確定第一批恆星球體何時開始来聚集成我們今天看到的星系,但宇宙學家此前估計這一過程在大爆炸后的最初幾億年內緩慢的開始。
目前的理論提示暗物質(一種神秘而不可見的物質,據信佔當前宇宙的25%)的光暈與氣體結合来形成了星系的第一批幼苗。在宇宙生命的10億到20億年之後,早期的原始星系那时進入了青春期,形成了開始相互吞噬来成長為像我們自己的一樣的星系的矮星系。
但這一新發現已经混淆了這一觀點:星系不僅不用建立起来足夠多的暗物質結晶化来播种它,而且在一个恆星形成突然爆發后不久,星系突然的變得靜止------這意味著它的恆星形成停止了。
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該研究的共同作者、澳大利亞斯威本科技大學的天文學家瑟米亚纳纳亚卡拉在聲明中說,“這个推进我們的目前對星系如何形成和演化的理解的边界,現在的關鍵問題是它們是如何在宇宙中早期如此快的形成,以及當宇宙的其餘部分正在這樣做時是什麼神秘的機制導致它們突然的停止形成恆星”。
研究人員的下一步將是尋找更多像這个一樣的星系。他們說,如果他們發現任何星系,它可能與先前星系如何形成的想法嚴重的矛盾。
https://www.livescience.com/space/cosmology/james-webb-telescope-finds-ancient-galaxy-larger-than-our-milky-way-and-its-threatening-to-upend-cosmology
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