“看看這個，”艾麗卡的信息說。她正在仔細研究全新的詹姆斯韋伯太空望遠鏡(JWST)的第一張照片。

現(xiàn)在是 2022 年 <> 月，距離革命性超級望遠鏡的第一批圖像發(fā)布僅一周。二十五年的醞釀，比以前的任何望遠鏡都要強大一百到一千倍，這是人類歷史上最大，最雄心勃勃的科學實驗之一：很難不說最高級，這一切都是真的。

這架望遠鏡花了幾十年的時間建造，因為它必須可折疊以適合火箭頂部，并被送入距離地球1萬公里的寒冷太空。在這里，遠離地球的熱輝，JWST可以探測到來自遙遠宇宙的最微弱的紅外光。

我?guī)缀醪恢?，在這些照片中有一個小紅點，它將動搖我們對大爆炸后第一個星系如何形成的理解。經(jīng)過幾個月的分析，我和我的同事剛剛在《自然》雜志上發(fā)表了我們的研究結果。

尋找新型星系

艾麗卡和我正在尋找發(fā)現(xiàn)新型星系。古老的哈勃太空望遠鏡錯過的星系，即使經(jīng)過幾十年的天空測量。

她和我回到15年前。我們相識時，她還是加州一所文理學院的一年級學生，我剛從大學畢業(yè)，剛從大學畢業(yè)，剛剛開始我在洛杉磯擔任研究員的第一次工作。JWST只是一個遙遠的謠言。

不知何故，多年后，我們的道路再次相遇，現(xiàn)在科羅拉多大學的助理教授埃里卡·納爾遜和我發(fā)現(xiàn)自己正處于矛尖，攻擊非常真實的 JWST 的第一個數(shù)據(jù)。

“不明飛行物，”她稱這些新星系為“不明飛行物”，我能從字里行間讀出一個巨大的笑容：“超紅色的扁平物體”，因為它們看起來都像飛碟。在彩色圖像中，它們看起來非常紅色，因為所有的光都是在紅外線中發(fā)出的，而星系在人類可以看到的波長下是不可見的。

紅外線是JWST的超能力，使其能夠監(jiān)視最遙遠的星系。來自大爆炸后形成的第一批恒星和星系的紫外線和可見光在宇宙向我們行進時被膨脹拉長，所以當光到達我們時，我們將其視為紅外光。

不可思議的早期，不可思議的大質量星系

艾麗卡的所有星系看起來都像碟子，除了一個。我盯著屏幕上的小紅點。那不是不明飛行物。然后它擊中了我：這是非常不同的東西。更重要的是。

我在小針刺上運行分析軟件，它吐出兩個數(shù)字：距離13億光年，質量1億顆恒星，我差點把咖啡吐出來。我們剛剛發(fā)現(xiàn)了不可能的事情。不可能的早期，不可能的大質量星系。

在這個距離上，光花了13億年才到達我們，所以我們看到星系的時候，宇宙只有700億年的歷史，只有目前5億年的13%。如果這是真的，這個星系已經(jīng)形成了與我們今天的銀河系一樣多的恒星。在創(chuàng)紀錄的時間內(nèi)。

哪里有，哪里就更多。一天后，我找到了六個。

天文學缺失的環(huán)節(jié)?

我們能發(fā)現(xiàn)天文學缺失的環(huán)節(jié)嗎?星系形成中一直存在一個長期存在的難題。當我們在太空中向外看，回到過去，我們看到完全形成的成熟星系的“尸體”似乎在大爆炸后大約1億年突然出現(xiàn)。

這些星系已經(jīng)停止形成恒星。死亡星系，我們稱之為，一些天文學家癡迷于它們。這些死亡星系的恒星年齡表明它們一定是在宇宙中更早形成的，但哈勃望遠鏡從未能夠發(fā)現(xiàn)它們更早的生命階段。

早期死亡的星系是真正奇異的生物，包含與銀河系一樣多的恒星，但尺寸要小30倍。想象一下，一個成年人，體重100公斤，但身高6厘米。我們的小紅點同樣奇怪。它們看起來像同一星系的嬰兒版本，重達100公斤，高6厘米。

星星太多，太早

但是，有一個問題。這些小紅點有太多的星星，太早了。恒星由氫氣形成，基本的宇宙學(“大爆炸”)理論對有多少氣體可用于形成恒星做出了艱難的預測。

為了如此迅速地產(chǎn)生這些星系，你幾乎需要宇宙中的所有氣體以接近100%的效率變成恒星。這是非常困難的，這是不可能的科學術語。這一發(fā)現(xiàn)可能會改變我們對宇宙中最早的星系如何形成的理解。

這意味著有不同的通道，一條快速通道，可以非常迅速，非常有效地產(chǎn)生怪物星系。前 1% 的快速通道。

在某種程度上，這些候選人中的每一個都可以被視為“黑天鵝”。即使確認一個也會排除我們目前“所有天鵝都是白色”的星系形成模型，其中所有早期星系都緩慢而逐漸地生長。

檢查指紋

解開這個謎團的第一步是用光譜學確認距離，我們將每個星系的光通過棱鏡，并將其分成彩虹般的指紋。這將告訴我們精度為 0.1% 的距離。

它還將告訴我們是什么在產(chǎn)生光，無論是恒星還是其他更奇特的東西。

碰巧的是，大約一個月前，JWST已經(jīng)瞄準了六個候選大質量星系中的一個，結果發(fā)現(xiàn)它是一個遙遠的類星體嬰兒。類星體是當氣體落入星系中心的超大質量黑洞并開始發(fā)光時發(fā)生的一種現(xiàn)象。

一方面，這真的很令人興奮，因為星系中超大質量黑洞的起源也不為人所知，找到小類星體可能只是關鍵。另一方面，類星體可以超越它們的整個宿主星系，因此無法判斷有多少顆恒星以及星系是否真的那么大。

這能成為他們所有人的答案嗎?到處都是嬰兒類星體?可能不是，但還需要一年的時間才能調(diào)查剩余的星系并找出答案。

　　免責聲明：本文由用戶上傳，與本網(wǎng)站立場無關。財經(jīng)信息僅供讀者參考，并不構成投資建議。投資者據(jù)此操作，風險自擔。 如有侵權請聯(lián)系刪除！