不,宇宙大爆炸理论没有被“打破” 我们是如何知道的_年初2024平板电脑,登上热搜榜最新消息 呈现的时间如此之早
来源:饿虎擒羊网 | 栏目:焦点 | 2026-06-19 18:05:23

2022年7月11日,美国全国航空航天局詹姆斯·韦伯太空望远镜首次公开亮相的科学品质图像是迄今为止最深的宇宙红外视图。(图片来源:NASA、ESA、CSA和STScI)
(神秘的年初2024平板电脑,登上热搜榜地球uux.cn)据美国太空网(Paul Sutter):詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)乃至还没有达成第一年的观测岗位,它已然发出了一些令人惊叹的通讯。但在这些令人惊叹的图像和前所未有的察觉中,有一个令人费解的说法:望远镜探测到了难以置信的年轻宇宙中的星系。这些星系如此巨大,呈现的时间如此之早,以至于头条资讯称它们“打破了”宇宙大爆炸模型。独家联机合作指南
这一说法在网上疯传,但与互联网上的许多事情一样,这根本不是真的。
如今,有更多的探究来扶持大爆炸。最近,探究人员对资料开展了更认真的探究,并确定詹姆斯·韦伯太空望远镜察觉的遥远星系的确与我们对宇宙学的现代理解完全吻合。
遥远星系的潜在难题并不在于它们的存在。事实上,大爆炸理论的今日折叠屏分析现代公式称为∧CDM宇宙学(∧代表暗能量,CDM是“冷暗物质”的缩写),预测星系将出如今相当年轻的宇宙中。这是由于数十亿年前,根本没有星系,乃至没有恒星。当我们的宇宙比今日小得多,密度也大得多时,一切都变得更为均匀,只有微小的密度差异随机出如今这里和那里。
但随着时间的推移,这些密度的解读动作片引发网友热议差异越来越大,密度稍高的口袋会将更多的材料拉到上面。在数亿年的时间里,这些口袋形成了第一批恒星,并最后成熟为第一批星系。
事实上,韦伯望远镜的首要目标之一是察觉和刻画那些最初的星系,所以在难以置信的年轻宇宙中察觉星系是扶持大爆炸理论的一点,而不是抵制它。那么冲突是什么呢?这种显著的紧张是由于这些星系的估计品质。有几个相当大——远超过10^10太阳品质。这依然比银河系小得多,但针对早期的宇宙来说,它们是相当巨大的。
察觉这些星系的探究人员估计,它们的巨大品质使它们与许多星系形成和演化的模型处于紧张状态。在极端状况下,探究人员声称,在∧CDM框架内没有星系形成模型能够如此迅速地形成如此大的星系。
一些争论的难题
但这些说法取决于测量到这些星系的精确距离——在这些极端距离下,这是一项极其艰难的任务。针对或许与宇宙学模型形成紧张关系的破纪录星系,探究人员依赖于一种称为光度红移的方法,该方法将星系的粗略光谱与模型相匹配,以估计距离。
这种方法是出了名的不可靠,其简易的效果——比如星系周围的过量尘埃——使它们看起来比实际更遥远。
以便精确判断大爆炸是否有难题,一个新的探究团队使用韦伯来确认星系,用一种更精确可靠的方法来确定距离,这就是光谱红移。这项技术确认了星系发射的已知元素的谱线,并运用它们测量红移,从而测量到星系的距离。
使用这种更精确的技术,探究小组察觉了四个星系的样本。所有这些星系都和之前确定的星系一样遥远,但它们已然证实了可靠的距离。但是,这些星系的品质要小得多:大约10^8和10^9太阳品质。
所以难题就变成了,∧CDM是否允许这些较小的星系在宇宙历史上如此年轻的时候就存在,或者这种紧张关系是否依然存在?
在模拟中
建造星系并非易事。尽管纸笔数学可以让宇宙学家在∧CDM模型中描绘宇宙的整体历史和演化,但星系的形成关乎各式物理的繁琐相互作用:引力、恒星形成和超新星爆炸、尘埃分布、宇宙射线、磁场等等。
考虑到所有这些相互作用,需要使用超级计算机模拟,以获取数十亿年前宇宙的原始状态,并遵循物理定律来兴办人造星系。这是将我们在现实全球(星系)中目睹的东西与∧CDM模型的基础参数(如宇宙中正常物质和暗物质的数量)联系起来的唯一方法。
这些模拟让探究人员可以玩很各式模型。假如没有任何模型能够在那个年龄形成如此品质的星系,那么∧CDM将陷入困境。
谢天谢地,没有这样的难题。该团队在他们的探究论文中阐释说,在早期宇宙中呈现的太阳品质为10^8的星系对∧CDM来说并不是一件轻松的事。该论文已提交给《天体物理学杂志快报》,并可经由arXiv身为预印本获得。
和往常一样,这不是最后答案。天文学家或许会证实到早期宇宙中一个相当大的星系的距离,这或许会迫使我们重新思考我们对星系形成的理解,乃至或许是∧CDM宇宙学模型。在科学中,维持启动的心态总是很重大的。但韦伯早期资料中的夸大说法还不足以令人担忧。