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【337亿光年！发现已知最远星系，为何它的光只用135亿年就到地球？】
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， 天文学家发现了迄今为止已知最远的星系 ， 它被称为HD1 ， 目前距离地球高达337亿光年 ， 它发出的光用了135亿年才来到地球上 。
相对论表明 ， 光速是宇宙最快的速度 ， 而且是恒定的速度 ， 光在一年的时间内所走过的距离为1光年 。 在过去135亿年里 ， 最远也只能走135亿光年才对 ， 但为什么这个星系目前的距离却在337亿光年之外？速度竟是光速的2.5倍 ， 难道相对论出错了吗？
此前 ， 已知最远的星系是目前位于324亿光年的GN-z11 ， 它的红移值z可达11 ， 这个星系发出的光耗时134亿年才被我们接收到 。 而这一次发现的HD1星系 ， 它的红移值高达13 ， 这意味着它的光行距离达到了135亿光年 ， 也就是说这个星系发出的光用了135亿年的时间才到达地球 。
这个星系并非由哈勃发现的 ， 而是通过昴星团望远镜、VISTA望远镜、英国红外望远镜和斯皮策太空望远镜累计50天的观测数据发现的 。 这些观测数据中包含70万个天体 ， HD1就是在其中找到的 。
该星系的发现者、研究的第一作者、东京大学天文学家Harikane Yuichi表示：“HD1的红色与135亿光年（光行距离）之外的一个星系特征惊人地吻合 ， 这让我发现它时起了鸡皮疙瘩 。 ”
HD1不但是已知最远的星系 ， 也是最古老、最原始的星系 ， 因为光速是有限的 ， 只要看得距离越远 ， 回溯的时间也就越早 。 我们现在看到的是HD1星系在135亿年前的样子 ， 那时距离138亿年前的宇宙大爆炸才过去了3亿年 。
HD1几乎是目前在运行的天文望远镜所能观测到的最远极限 ， 它能被观测到的主要原因是本身足够明亮 ， 尤其是在紫外波段 。 至于这个星系为何如此明亮 ， 天文学家提出了两种解释 。
一种解释这可能是一个类星体 ， 也就是该星系中心存在一个超大质量黑洞 ， 它吞噬了周围大量的物质 ， 向外爆发出超强的电磁辐射 。 据估计 ， 这个黑洞的质量高达太阳的1亿倍（银河系中心的为） ， 在仅诞生3亿年的早期宇宙中 ， 很难想象会形成如此之大的黑洞 。
另一种解释是HD1可能是一个星爆星系 。 由于在早期宇宙中 ， 这个星系刚形成不久 ， 其中存在大量的气体云 ， 它们大量坍缩形成了新的恒星 。 对于这个星系来说 ， 每年需要诞生100颗与太阳质量相当的新恒星 ， 比预期高出10倍 。
HD1存在于早期的宇宙中 ， 这是人类研究宇宙最早一批星系的重要对象 。 等到詹姆斯·韦伯（JWST）太空望远镜完全调试好了之后 ， 它就能以更高地精度观测HD1 ， 甚至还能发现比HD1更加遥远、更加古老的星系 。
最后 ， 还有个问题 ， HD1星系真的在超光速运动吗？
在135亿年前 ， HD1星系与原始银河系相距大约24亿光年 。 按照距离来看 ， HD1星系发出的光只需24亿年就能传到银河系中 。 然而 ， 宇宙不是静态的 ， 整个空间都在快速膨胀 。
由于空间膨胀 ， 两个星系之间被不断互相拉开 ， 距离变得越来越远 ， HD1星系发出的光用24亿年的时间根本到达不了银河系 。 由于距离变得越来越远 ， HD1星系发出的光其实总共走了135亿光年的距离 ， 也就是耗时135亿年的时间 ， 才终于追上银河系 。
在过去135亿年里 ， HD1星系随着空间膨胀还在进一步远去 ， 它与银河系的距离从当年的24亿光年 ， 到现在已经拉开到337亿光年 。 这种超光速现象其实是由两个星系之间的空间结构不断扩张造成的 ， 星系本身在空间中的运动速度并没有超光速 ， 所以相对论没有出错 。
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