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首次观测到宇宙中最早星系的诞生

星系 2026-05-06 菜科探索 +
简介:在建造过程中积累并吸积到迷你星系上的气体。

虽然根据理论和计算机模拟,星系就是这样形成的,但实际上从未见

【菜科解读】

在建造过程中积累并吸积到迷你星系上的气体。

虽然根据理论和计算机模拟,星系就是这样形成的,但实际上从未见过。

来源:uux.cn美国国家航空航天局

(神秘的地球uux.cn)据哥本哈根大学:使用詹姆斯·韦伯太空望远镜,哥本哈根大学的研究人员成为第一个看到130多亿年前宇宙中最早的三个星系形成的人。

这一耸人听闻的发现贡献了有关宇宙的重要知识,现已发表在《科学》杂志上。

尼尔斯-玻尔研究所的研究人员在天文学史上首次见证了宇宙中三个绝对最早的星系的诞生,大约在133亿至134亿年前。

这一发现是使用詹姆斯·韦伯太空望远镜发现的,该望远镜为我们带来了地球上形成星系的首次“实时观测”。

通过望远镜,研究人员能够看到大量气体的信号,这些气体在建造过程中积累并吸积到一个迷你星系上。

虽然根据理论和计算机模拟,星系就是这样形成的,但实际上从未见过。

领导这项新研究的尼尔斯玻尔研究所助理教授卡斯珀·埃尔姆·海因茨说:“你可以说,这是我们见过的第一张星系形成的‘直接’图像。

尽管詹姆斯·韦伯之前向我们展示了处于进化后期的早期星系,但在这里我们见证了它们的诞生,从而见证了宇宙中第一个恒星系统的构建。

”。

宇宙大爆炸后不久诞生的星系

研究人员估计,这三个星系的诞生大约发生在大爆炸后4亿至6亿年,大爆炸就是这一切的开始。

虽然这听起来很长一段时间,但它对应于宇宙138亿年总寿命的前3-4%期间形成的星系。

宇宙大爆炸后不久,宇宙变成了一种巨大的不透明氢原子气体——不像今天,夜空中布满了一层轮廓分明的恒星。

Darach Watson副教授解释道:“在大爆炸后的数亿年里,在恒星和气体开始合并成星系之前,第一批恒星形成了。

这是我们在观测中看到的开始。

”。

星系的诞生发生在宇宙历史上被称为再电离时代的时刻,当时一些最早的星系的能量和光冲破了氢气的薄雾。

研究人员使用詹姆斯·韦伯太空望远镜的红外视觉捕捉到的正是这些大量的氢气。

这是迄今为止科学研究人员发现的对冷中性氢气最遥远的测量,氢气是恒星和星系的组成部分。

增加对我们起源的理解

这项研究由卡斯珀·埃尔姆·海因茨与哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所宇宙黎明中心的研究同事达拉赫·沃森、加布里埃尔·布拉默和博士生西蒙·维尔加德等密切合作进行,该中心的既定目标是调查和了解宇宙的黎明。

这一最新结果使他们更接近于做到这一点。

研究团队已经申请了詹姆斯·韦伯太空望远镜的更多观测时间,希望能扩大他们的新成果,更多地了解星系形成的最早时期。

Vejlgaard说:“目前,这是为了绘制我们对正在形成的星系的新观测结果,比以前更详细。

与此同时,我们一直在努力突破我们能看到的宇宙距离的极限。

所以,也许我们会走得更远。

”。

根据研究人员的说法,新知识有助于回答人类最基本的问题之一。

Brammer副教授总结道:“我们人类一直在问的最基本的问题之一是‘我们从哪里来?’在这里,我们通过揭示宇宙中一些最早结构产生的那一刻,拼凑出更多的答案。

这是一个我们将进一步研究的过程,直到我们有希望将更多的谜题拼凑在一起。

”。

这项研究由研究人员Kasper E.Heintz、Darach Watson、Ga1iel Brammer、Simone Vejlgaard、Anne Hutter、Victoria B.Strait、Jorry Matthee、Pascal A.Oesch、Pall Jakobsson、Nial R.Tanvir、Peter Laursen、Rohan P.Naidu、Charlotte A.Mason、Meghana Killi、Intae Jung、Tiger Yu Yang Hsiao、Abdullo'uf、Dan Coe、Pablo Arrabal Haro、Steven L.Finkelstein和Sune Toft进行。

宇宙真实年龄是多少岁

按目前主流观测和标准宇宙模型(ΛCDM),宇宙的真实年龄大约是:137.97 0.02 亿年,约等于 138 亿年。

主要数据来源普朗克卫星(2013–2021)测宇宙微波背景辐射(CMB),给出:137.97 亿年(138.2 亿年)。

近年(2025)CMB 高精度测量(ACT 等)精度提高到约 0.1%,结果仍确认:138 亿年。

交叉检验最老恒星年龄:126–130 亿年(比宇宙年轻,符合逻辑)。

放射性元素衰变、高红移星系年龄(如 MoM-z14 形成于宇宙约 2.8 亿岁时)均与 138 亿年一致。

简单说教科书 / 标准答案:138 亿年更精确值:137.97 亿年所有数据都建立在大爆炸 +ΛCDM 标准模型上;

如果未来有全新模型(比如有人提出宇宙可能更老,如 300 多亿年),那还需要更多证据才能取代现在的结论。

吞噬一切的宇宙深渊,黑洞引力藏着光速禁区

在浩瀚无垠的宇宙当中,黑洞是最神秘也最令人敬畏的天体。

它拥有世间顶尖的引力束缚力,独特的视界边界划分出截然不同的时空领域,只要踏入视界范围之内,就连每秒三十万公里的光速,都没办法挣脱引力拉扯向外逃离。

今天就用闲聊述说的口吻,聊聊黑洞引力的奇特特性,讲讲视界的划分意义,理清为何光速都无法从黑洞内部脱身,一同揭开这片宇宙禁区的神秘面纱。

宇宙天体的引力强弱,一直和自身质量、密度牢牢挂钩。

普通恒星、行星的引力,只能束缚周边卫星与星际物质,物体只要达到对应速度,就能摆脱引力飞向深空。

而黑洞诞生于大质量天体的末期演化,巨型恒星燃料耗尽后,再也无法支撑自身庞大躯体,核心在自身重压下急剧向内坍缩,体积被无限压缩,密度飙升到难以想象的地步。

极致致密的结构,催生出碾压所有常规天体的超强引力,这也让黑洞拥有了独一无二的宇宙统治力。

从黑洞形成的那一刻开始,它就注定成为宇宙里特殊的存在,和我们熟知的星体运转规律彻底区分开来。

围绕黑洞存在一层无形的边界,这便是人们常说的事件视界。

它没有实体外壳,肉眼无法直接看见,却是一道无法逾越的分界线。

视界之外的宇宙空间,依旧遵循常规物理规则,光线、星体、宇宙尘埃都能自由穿梭,天体也可以依靠运动速度远离黑洞影响范围。

一旦物质、光线跨越这条无形界线,彻底进入视界内部,一切都会发生颠覆性改变。

黑洞恐怖的引力会牢牢锁定内部所有存在,再也没有力量能够带着物质脱离这片区域。

衡量天体引力束缚能力,有一个关键参照标准就是逃逸速度,也就是物体摆脱天体引力束缚,飞向宇宙远方需要具备的最低速度。

地球有着自身对应的逃逸速度,火箭突破临界数值便能冲出大气层奔向太空,太阳系里的各大行星、恒星,都有着各自固定的逃逸速度门槛。

黑洞打破了常规天体的速度极限,视界内部的逃逸速度直接超越光速。

光速是目前人类认知里宇宙最快运动速度,连光线本身都没办法积攒足够速度冲破引力牢笼,其他星体、星际物质自然更没有脱身的可能。

光线坠入黑洞视界后,无法向外反射、传播,我们没办法捕捉到黑洞自身散发的光亮,这也是黑洞漆黑一片、难以直接观测的根本原因。

任何闯入视界之内的物质,不管是庞大的恒星残骸,还是细碎的气体尘埃,都会被强大引力不断拉扯撕扯,最终向着黑洞中心奇点不断坠落,彻底消融在这片深渊之中。

超强引力不止禁锢视界内部的一切,也会剧烈扭曲周边时空。

靠近黑洞的星体运行轨迹会被强行弯折,光线途经周边空间也会发生明显偏转。

不少遥远天体发出的光芒,在奔赴地球的途中靠近黑洞区域,都会被引力改变行进路线,这也给天文观测带来了奇妙的视觉效果。

科研人员依靠光线弯折、天体异常运动等间接痕迹,一步步推算黑洞位置,测算它的质量与引力强度。

时至今日,人类依旧没办法近距离抵达黑洞视界实地探查,视界内部的时空结构、物质形态,还留存着大量未解谜题。

光速无法逃逸的特性,让黑洞成为宇宙天然的隔绝领域,里面的一切变化都无法向外传递信息。

黑洞凭借极致强大的引力,划定出超越光速束缚的视界禁区,成为宇宙中最神秘的深渊天体。

这份打破常规物理认知的特质,不断吸引着人类探索研究,随着天文观测技术持续进步,未来我们也会慢慢解锁更多黑洞隐藏的宇宙奥秘。

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