美國宇航局 (NASA) 發現早期宇宙的光 — 而且它的移動速度比預期的要快

神秘新一代

美國宇航局 (NASA) 發現早期宇宙的光 — 而且它的移動速度比預期的要快


為了理解這則新聞，我們首先想像一下：想像一下，在一片荒蕪的沙漠中，用手電筒照射，
數十億年後，另一個宇宙中的某個人終於看到了那微弱的光芒。

現在，讓我們將手電筒換成原始星系，將觀測者換成有史以來最精密的儀器之一：
詹姆斯韋伯太空望遠鏡 (James Webb Space Telescope) 。

這正是美國太空總署 (NASA) 發現並宣布的：它挑戰了我們對時間、空間以及我們所能
觀測到的極限的直覺。

在討論這項發現本身之前，我們需要先談談促成這一切的主角：詹姆斯韋伯太空望遠鏡 (JWST)。

自發射以來，它一直在重新定義天文學。畢竟，如果說哈伯望遠鏡向我們展示了宇宙的美麗，
那麼韋伯望遠鏡則讓我們回到過去，探測到甚至在第一顆行星形成之前就發出的古老光線。

這怎麼可能？訣竅在於物理學：隨著宇宙膨脹，來自更遙遠星系的光線會被拉伸，變得更紅 —
科學家將這種現象稱為紅移。

紅移越高，光源就越遙遠（也越古老）。 JWST 的設計初衷正是如此：偵測這些從宇宙嬰兒期
逃逸出來的、被拉伸的、幾乎難以察覺的訊號。

所以，是的，它超出了所有人的預期。

先前的模型預測 宇宙 最初 5億年 (500 million years) 內星系的數量非常有限，但我們透過 美國
詹姆斯韋伯太空望遠鏡 (JWST) 看到的卻是一幅更豐富、移動速度更快的景象。

向 星系MoM-z14 問好
既然我們已經了解了這項發現背後的原因，那就來談談它本身吧。

今年5月，美國 NASA發布了一則令人瞠目結舌的新聞：他們發現了一個名為 MoM-z14的星系（它在
宇宙大爆炸後僅 2.8億年 (280 million years) 就以光點的形式出現）。

這個綽號「所有早期星系之母」的星系，其紅移達到了創紀錄的z = 14.44，是迄今為止觀測到的最高值。
讓我們換個角度來看：這個星係比地球上的大多數化石都要古老。

比土星環 (Saturn’s rings) 還要古老。比我們肉眼可見的天空中的任何東西都要古老……
它簡直令人嘆為觀止。

但最令人驚訝的並非這一點，而是它的化學成分。這是因為它含有碳和氮等元素。這表明在它之前
存在過其他幾代恆星，將原始氫加工成更重的元素。

我們所說的是，從本質上講，宇宙比之前假設的更活躍、更快、更「成熟」。

美國 耶魯大學 (Yale University) 的 Pieter van Dokkum 表示：“這些發現並非計劃之內。美國 詹姆斯·
韋伯太空望遠鏡表明，我們低估了年輕的宇宙——也許現在仍然如此。”

看來我們需要重新認識一些概念。
然後你可能會問自己：這在實踐中會有什麼改變？

答案是：改變很多。 MoM-z14的星系 發現迫使我們重新思考第一批星系誕生的整個模型。

直到最近，主流理論認為，巨大明亮的星系需要數億年才能形成。但現在…我們發現，這個過程可能
發生得更早，甚至可能在大爆炸後 2億年 (200 million year) 之前。

不僅如此。儘管 MoM-z14 的體積比 銀河系 (Milky Way)  小 50 倍，但它似乎擁有非常高的恆星形成率。
當然，這引發了新的問題：為什麼這些星系形成得如此之快？

如此巨大的能量從何而來？最重要的是：還有多少隱藏在我們目前無法觸及的地方？

美國 詹姆斯·韋伯望遠鏡 (JWST) 似乎將面臨更多工作，因為它剛剛在一個遙遠的星系中發現了
一場「超級風暴」。

Monfortino

咁相對論會係點？