文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
【质量只有银河系的几十分之一，韦伯发现的原始星系，颠覆以往认知】
文章图片
文章图片
文章图片
现代天文学告诉我们 ， 宇宙起源于138亿年前的一场奇点大爆炸 。
爆炸瞬间诞生了空间和时间 ， 随后物质迅速扩张 ， 在上千万年间的时间里逐渐冷却下来 ， 它们合成了各种基本粒子 ， 又在之后的数亿年内缓慢演变 ， 直至出现第一颗恒星 ， 形成第一个星系 。
它们的历史距离我们过于遥远 ， 不过现代科技的加持能够让我们从遥远的深空中窥见一二 ， 那么人类找到宇宙中第一批闪耀的原始星系了吗？
它们距离太阳系有多远？韦伯望远镜或许能告诉我们答案 。
近日 ， 从美国宇航局传来消息 ， 韦伯望远镜发现了两个宇宙大爆炸之后形成的第一批星系 。 根据估算 ， 这两个星系大约形成于宇宙诞生后3.5亿年和4.5亿年 ， 成为了目前为止人类找到的最古老的星系 。
第一个星系来自于巨型星系团Abell 2774的外围区域 ， 第二个是红移值约为12.5的星系GLASS-z12 ， 它们的质量都非常小 ， 只有银河系的几十分之一 ， 但却十分遥远且古老 。
光的速度有限 ， 天体距离我们越遥远 ， 它们的光抵达地球所需的时间就越长 ， 因此当我们利用望远镜观望宇宙深处时 ， 实则是在观望宇宙过去的历史 ， 我们想知道 ， 宇宙诞生时究竟发生了什么？
上世纪三十年代 ， 美国天文学家艾德温.哈勃在观测河外星系时 ， 发现绝大多数星系都在光谱中展现了明显的红移特征 。
红移是特征是波的一种特殊效应 ， 无论是声波也好光波也罢 ， 它们都具有多普勒效应 。 即当物体靠近观测者时 ， 波长变短 ， 频率会升高 ， 反之当物体远离观测者时 ， 频率就会降低 ， 同时波长变长 。
物体运动的速度越快 ， 多普勒效应就越明显 。
在可见光中 ， 红色的频率最低波长最长 ， 蓝色的频率最高 ， 波长也就最短 。 因此 ， 当哈勃发现了星系的红移特征时 ， 就说明这些星系都在远离地球 ， 并且越远的速度越快 ， 起初他以为只是星系在快速移动 ， 后来人们发现是物质所在的空间不断膨胀 。
倒推历史 ， 这说明宇宙间的物质在某一个时间点前是凝聚在一起的 。
由此就得到了宇宙大爆炸理论 ， 即宇宙由一场奇点爆炸诞生 ， -但我们无法得知奇点状态 ， 光子在在爆炸发生后38万年内无法自由飞行 ， 所以目前来说科学家对大爆炸时的初期状态其实是一无所知的 。
大爆炸后的1036秒左右宇宙发生了暴涨 ， 即在极短的时间内 ， 宇宙从一个点以超光速扩张到了极大的范围 ， 我们同样也无法得知这一过程究竟是怎样发生的 ， 只能寄希望于看到更远 ， 更古老的天体 ， 比如GLASS-z12 ， 它看起来似乎是从未谋面的第一代恒星 。
宇宙形成之初 ， 氢元素占了宇宙物质总量的92%左右 ， 其次是氦元素占了8% ， 最后不到1%的部分由锂元素组成 ， 可以看出来 ， 最初宇宙间的金属元素非常稀少 ， 这也就决定了第一代恒星的金属丰度会非常低 。
而我们现在能够看到的绝大多数恒星都拥有较高的金属丰度 ， 和第一代恒星已经截然不同 。
并且宇宙中物质密度较高 ， 在这种情况下 ， 恒星的质量也会比现在大很多 。 而大质量恒星内部的氢氦核聚变更加强烈 ， 导致氢燃料消耗的速度就更快 ， 寿命更短 ， 有些只有千万甚至百万年的时间 。 这就使得我们目前很难在宇宙中找到第一代恒星 。
推荐阅读
- 宇宙到底有多大？人类眼睛可以看多远？哈勃望远镜才有答案
- 当星系被另一个星系吞并时，你知道它们中心的黑洞会发生什么吗？
- 黑洞的旋转速度有多快？你知道黑洞进食多有意思吗？继续M87之旅
- 生命能在恒星死亡后继续存在吗？白矮星系统能支持生命吗？
- 白矮星为什么会成为超新星并爆炸？爆炸的主要原因是红巨星吗？
- 太阳有个孪生兄弟？每2600万年一次的生物大灭绝可能与它有关
- 吞噬星空：罗峰特殊能力曝光，不过很快罗峰就会舍弃这种能力
- 银河系有多少颗星球？有哪些星球适宜人类居住？
- 又一颗行星被发现，在浩瀚宇宙中，还有多少未发现的行星？