韦伯望远镜在宇宙边界,看到了一条长达300万光年的纤维
有人说天文学的本质是考古学,这句话其实一点都不假。
在光速只有每秒30万公里的情况下,人类向宇宙深处看得越远就越古老,比邻星距离地球4.22光年,所以我们现在看到的是4.22年前的比邻星,而宇宙的年龄才138亿年,所以如果我们能看到百亿光年外的星系,基本就算是看到宇宙时空的起点了。
韦伯太空望远镜的最新照片,便是来自时空起点的原始星系。
你现在看到的这几个黑色背景上的暗红色斑点,就是韦伯望远镜在近红外波段拍摄的10个遥远星系,然而细心观察的话你会发现,这10个诞生于宇宙早期的星系似乎连接成了一种类似纤维碎片的结构,加起来长达300万光年。
由于这10个星系和地球的平均距离都在130亿光年左右,属于宇宙大爆炸8亿年后就诞生的第一批星系,所以我们现在看到的其实是它们130亿年前的样子,天文学家们相信这10个星系以及它们所构成的300万光年长度的纤维,在130亿年后的今天以及演化成一个巨大的星系团甚至是超星系团了。
因为目前银河系和仙女座星系组成的本星系群,就位于室女座超星系团内,而室女座超星系团在百亿光年的尺度上也呈现出了纤维网状结构。
追溯到宇宙诞生之初来看,当时尚不丰富的物质在组成恒星和星系后,这些星系会逐渐形成了一个由无数条纤维交织而成的立体网络,纤维的主要成份是气体再掺杂以星系本体,其中气体源自早期宇宙物质密度的不均衡,当这些气体纤维连接成网络后,新的恒星和新的星系就会像葫芦娃一样诞生在纤维中。
韦伯望远镜此次发现的10个星系组成的300万光年的纤维,证明了宇宙大尺度结构在宇宙早期就开始逐渐形成和演化了。
而在过去20年里针对宇宙大尺度的研究则表明,除了早期的星系外,早期的类星体黑洞,即所谓的超大质量黑洞也在宇宙演化过程中扮演了特殊的角色,韦伯望远镜拍摄的8个类星体照片现实它们都诞生于大爆炸后10亿年左右,也就是128亿年前,虽然当时宇宙中的星系并不多,但它们的质量还是达到了太阳的6亿倍到20亿倍之间。
这就很奇怪了,因为早期宇宙根本没有足够多的物质去形成这么大的黑洞,理论上来说数十亿倍太阳质量的黑洞的形成,需要一个“巨型黑洞种子”以及它周围存在大量可供吞噬的物质才行。
对此天文学界目前给出的解释是,这些黑洞的种子来自宇宙大爆炸之初的质量堆积,属于天然产生的黑洞,因此一开始的质量就很大,在吸收了早期的星系后质量就更大了,并因此成为了宇宙纤维网络结构中的节点之一。
结合目前韦伯望远镜的观测结果来看,宇宙大爆炸之后产生的星系虽然比银河系小,但也拥有数百亿颗恒星,在这种情况下完全有可能出现宇宙第一批文明,只不过这种文明平安发展到现在的几率很小,因为如果真有一个文明发展了130亿年,那么整个宇宙应该都是他们活动的痕迹才对,但人类目前没有发现任何外星文明的痕迹。
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