韋伯望遠鏡發現巨大星系 顛覆人類對宇宙認知

科學家透過美國國家航空暨太空總署（NASA）的韋伯太空望遠鏡（James Webb Telescope），針對宇宙早期階段展開研究，發現6個宇宙大爆炸不久後形成的大質量星系，其形成速度快到已違背現有的星系起源理論，顛覆人類對宇宙的認知。

中央社綜合法新與路透社報導，國際頂尖期刊《自然》22日發表這份最新研究，韋伯太空望遠鏡利用近紅外線相機（NIRCam）在宇宙中不為人知的區域觀測到6個星系。

天文學家表示，韋伯望遠鏡得到的數據顯示，早在138億年前宇宙大爆炸發生過後約5.4億至7.7億年間，這6個巨大星系就已經存在，當時宇宙年齡僅為目前的3%，但這些星系的成熟度相當於人類目前所在的銀河系。其中一個星系的質量似乎與銀河系相當，但密度卻是銀河系的30倍，與目前宇宙中的星系有著根本上的差異。

研究主筆、澳洲旋濱科技大學天體物理學家拉貝（Ivo Labbe）說，它們是「真正奇特的產物。」他形容，「如果銀河系是個體型正常的普通成年人，假設約175公分、70公斤，這些星系就像是有著差不多體重的1歲嬰兒，但站起來不到7公分高。」

拉貝還說，要讓這個年輕星系在短短7億年間達到同樣的成長幅度，它的成長速度必須比銀河系快約20倍。

據美國有線電視新聞網CNN報導，這份研究報告的共同作者、賓夕法尼亞州立大學（Pennsylvania State University）天文學和天體物理學助理教授喬爾·萊賈（Joel Leja）在一份聲明中透露說：「這些物體的質量，比任何人預期的都要大。我們此前預計，在這個時間點只能找到微小的、年輕的、處於嬰兒階段的星系。但是我們在以前被理解為『宇宙的黎明』的地方，發現了和我們自己一樣成熟的星系。」

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）以人眼不可見的紅外光觀察宇宙，並能夠探測到古老恆星和星系發射的微弱光線。通過這種方法來「窺視」遙遠的宇宙，該天文台基本上可以「回溯到」大約135億年前（科學家所確定的宇宙年齡大約為137億年）。

萊賈說：「大質量星系的形成開始於宇宙歷史的極早期，這一啟示顛覆了我們許多人所認為的、已經被確定的科學理論。我們一直非正式地稱這些天體為『宇宙破壞者』——到目前為止，它們也的確一直沒有辜負這個名字。」

這些星系是如此巨大，以至於它們與代表宇宙中早期星系的99%的模型相衝突。這意味著，科學家們需要重新思考，星系是如何形成和演變的。目前的理論認為，星系開始形成時，是由恆星和塵埃組成的小雲團，隨著時間的推移而增長。

萊賈說：「這是我們第一次觀測非常早期的宇宙，之前不知道我們會發現什麼。事實證明，我們發現了一些出乎意料的東西，它實際上給科學帶來了新的問題。它使之前所理解的，關於早期星系形成的整個畫面都受到了質疑。」

萊賈和他的同事們開始分析韋伯望遠鏡的數據，以及在7月獲得的第一批高分辨率圖像。這些星系看起來就像是巨大的光點。在看到這些星系時，研究小組非常驚訝——他們是如此的驚訝，以至於認為自己在解析數據時搞錯了。

萊賈說：「當我們得到數據後，每個人都開始潛心研究。結果，很快就冒出來了這些巨大的東西。我們開始做模型，試圖弄清楚它們是什麼，因為它們是如此巨大和明亮。我的第一個想法就是，我們是不是把數據搞錯了，我們得找到這個錯誤並繼續我們的研究。但是，儘管我們做了很多努力，我們沒有找到任何錯誤。」

萊賈說，也有可能，用韋伯數據識別出來的這些星系，實際上完全是其它東西。他說：「這是我們第一次瞥見這麼遠的地方，所以重要的一點是，我們對所看到的東西保持開放的態度。」

他說：「雖然數據表明，它們很可能是星系，但我認為，這些被發現的物體中，確實有可能有幾個已經變成了被掩蓋的超大質量黑洞。但無論如何，我們所發現的質量意味著，在我們宇宙的這個時期，已知的恆星質量，要比我們以前所認為的大100倍。即使我們將所發現樣本的質量減半，這仍然是一個令人震驚的變化。」