135億年前的景象:韋布望遠鏡幾乎已經看到了時空的盡頭

天空之城 2022/07/22 檢舉 我要評論

韋布望遠鏡公布首批全彩照片后才一個星期,科學家就已經急不可耐地想要宣布一個大發現。

科學家稱他們可能已經看到了迄今為止最遙遠的星系。

GLASS-z13可能是迄今為止最遙遠的星系。NASA

這個星系名叫GLASS-z13。光從那里出發,用了135億年才到達地球。我們今天看到的這個星系的模樣,是它135億年前的模樣。它存在于宇宙大爆炸后僅3億年的時空中。

目前研究人員已經將相關論文提交同行評議。由于結果尚未出來,因此尚不能正式宣布。但他們有「充分的信心」。

如果真是這樣,那麼意義無疑是重大的。

這個紅點身后又有什麼?NASA

韋布望遠鏡的一大任務,就是竭盡全力尋找宇宙中最遙遠的星系。

主流理論認為宇宙誕生在大約138億年前。宇宙誕生后經歷了多個演化階段。而目前宇宙正在加速膨脹。

宇宙的膨脹會導致從遙遠時空傳來的光發生變化——具體而言是光的波長會被拉伸。可見光的波長短,紅外線的波長長,所以可見光影像會變得越來越紅,直至移出肉眼可見的范圍,變成紅外影像。人眼無法感知紅外線,但這卻正對韋布的「胃口」。

通過尋找存在于這些模糊影像中的一種難以覺察的特征,科學家可以判斷這些影像是否就是極端遙遠的星系。到目前為止總共發現了兩個候選者,一個是GLASS-z13,另一個是GLASS-z11。后者稍近一些。

研究人員稱,強有力的證據表明,這兩個光斑就是兩個極端遙遠的星系。其中GLASS-z13和地球之間的光程時間大約為135億年,打破了此前134億年的紀錄(也有一說是平了135億年的紀錄)。至于精確值是多少,人們將根據韋布望遠鏡進一步提供的詳細光譜信息得出。

研究人員目前已經知道了與GLASS-z13有關的一些重要特征,比如它的質量——大約相當于10億個太陽。這讓人感到吃驚——因為在那麼接近宇宙誕生初期的時刻,星系的質量就如此之大是反常的。主流理論認為,早期星系的規模普遍較小。

我們其實不知道我們看到的這個星系年齡究竟有多大。135億年這個時間點已經非常接近宇宙的起源,而GLASS-z13作為一個星系,有可能誕生在宇宙大爆炸后3億年中的任何時刻。這3億年里宇宙中發生了什麼?再往前推3億年宇宙中又發生了什麼?這些問題的答案都是科學家窮其一生想要知道的。

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