宇宙全息圖顛覆你對宇宙的理解，科學家發現了震動宇宙的怪物波！

Well, that's the problem. The James Webb Space Telescope is upsetting the apple card. All of a sudden, we realized that we may have to rewrite all the textbooks about the beginning of the universe. 已瞭解照亮宇宙的第一批恆星和星系天文學家仍處於黑暗之中 但距離啓蒙一號發現越來越近了 這是詹姆斯 微博太空望遠鏡或剛剛正式結束第一年觀測的詹姆斯 微博太空望遠鏡前所未有的發現所得出的令人難以置信的不可避免的結論 宇宙中最早的發光物體發出的微弱紅外光 微博的事也可以追溯到大爆炸後的最初幾年 這使得他能夠比迄今爲止建造的任何其他設施獲得更多更好的關於新生星系的數據 但他的銀河嬰兒照片大廳事實證明 比大多數研究人員敢於夢想的還要豐富 簡單的說 早期宇宙中的候選星系數量不斷湧現 其數量與預測相悖 迄今爲止發現了數十個 這讓科學家們感到驚慌失措 哥本哈根大學的天體物理學家夏洛特梅森說 我們真的沒有在JWST發現令人驚訝的成熟早期星系之後的幾周和幾個月裏 理論家和觀察者們爭先恐後地解釋他們 這群異常的大而明亮的早期星系是否是虛幻的 也許是因爲望遠鏡最初觀測的缺陷和分析 如果真的可以的話 他們以某種方式可以用標準宇宙學模型來解釋 或者只是他們是宇宙比我們最大膽的理論所想象的更加奇怪和複雜的第一個暗示 大爆炸理論是錯誤的 今天加入我們深入探討宇宙是如何產生的 詹姆斯 微博太空望遠鏡打破了宇宙以理解困境 讓我們回到人們認爲宇宙是在大爆炸後形成的時候 因而宇宙在幾百萬年內開始老去 充滿空間的沸騰等離子體穩定下來 電子和質子和中子結合成原子 大部分是中性氫 在一段不確定的持續時間稱爲宇宙黑暗時代中 事物是安靜和黑暗的 然後發生了一些事情 大爆炸後飛散的大部分物質是由我們看不到的東西組成的 稱爲宇宙黑暗時代 暗物質 它對宇宙產生了強大的影響 尤其是在標準圖像中 冷暗物質這個術語意味着不可見或緩慢移動的粒子 在宇宙中的某些區域不加區別的拋出 其分佈更加密集 並且在這些區域開始塌縮成可見物質團塊 這意味着隨着原子冷卻 原子聚集在暗物質團塊周圍 它們最終凝結 第一批恆星誕生 這些新的輻射源爲所謂的宇宙時期充滿宇宙的中性氫重新充電 通過重力進行再電離 更大更復雜的結構逐漸形成 形成了一個巨大的宇宙星系網 同時一切都在不斷飛散 天文學家埃德溫哈伯在二十年代發現宇宙正在膨脹 在九十年代末 他的同名哈伯太空望遠鏡發現了證據膨脹 正在加速將宇宙想象成一條葡萄乾麪包 它開始時是麪粉和水的混合物 酵母和葡萄乾 當你將這些成分混合在一起時 酵母開始呼吸 麪包開始發酵 其中的葡萄乾代表當面包膨脹時 星系彼此之間的距離進一步拉長 哈伯望遠鏡發現麪包上升的速度更快 葡萄乾以違背萬有引力的速度飛散 這種加速似乎是由空間本身的排斥能量驅動的 所以稱爲暗能量 用希臘字母A發音的lambda表示 將冷暗物質常規物質和輻射的值帶入阿爾伯特 愛因斯坦廣義相對論的方程中 您將得到宇宙如何演化這種lambda冷暗物質的模型 或者active模型 匹配幾乎所有對宇宙的觀測 測試這張圖的一種方法是 觀察非常遙遠的星系 相當於回顧過去的幾億年期演化 更容易與預測進行比較 天文學家於1995年 首次嘗試使用哈勃望遠鏡觀察宇宙最早的結構 在十天的時間裏 哈勃望遠鏡拍攝到了北斗七星中 一塊看似空曠的空間的342次曝光 天文學家對隱藏的豐富空間感到驚訝 在漆黑的黑暗中 哈勃可以看到數千個不同距離和發展階段的星系 其歷史可以追溯到比任何人預測的都要早得多的時期 哈勃將在2016年繼續發現一些極其遙遠的星系 天文學家發現了它最遙遠的一個 稱爲GNZ11或GNZ11 如果你是加拿大人 有一個淡淡的污點 可以追溯到大爆炸後大約四億年 這對於銀河系來說是令人驚訝的造物 但他並沒有對Acton模型產生懷疑 部分原因是銀河系很小 只有銀河系的1%位的質量部分是因爲它是獨立的 天文學家需要一臺更強大的望遠鏡 來觀察GNZ11或GNZ11是否是一個奇怪的星系 還是更多令人費解的早期星系的一部分 這可以幫助確定我們是否遺漏了Acton配方中的一個關鍵部分 即爲什麼詹姆斯、微博太空望遠鏡或JWST 誕生而聞名是有史以來從地球發射的最大最強大的天文臺 JWST的建造是爲了徹底改變我們對宇宙的理解 它位於遠離地球 干擾150萬公里的地方 其網球場接近絕對零度 該望遠鏡配備了一個巨大的分段鏡和極其靈敏的儀器 旨在揭示以前從未觀察到的宇宙黎明的細節 並且在JWST全面運行後的幾周內就獲得了第一個發現 這一承諾得到了兌現 超出了天文學家最瘋狂的夢想 令人驚歎的接近黎明時分所看到的星系 以前所未有的細節探測系外行星的大氣層 並提供了我們太陽系世界的令人驚歎的新仕途 但隨着微博的願景追溯到大爆炸後的最初幾一年 這纔剛剛開始與任何其他尚未建立的設施相比 它能夠獲得更多更好的有關新生新系的數據 這無非是我們對我們所知道的有序宇宙 如何從原始混沌中出現的理解 微博的早期啓示錄可以改寫宇宙歷史的開篇章節 這些章節不涉及不僅是遙遠的時代和遙遠的星系 還有我們自己在熟悉的銀河系中的存在 正如歐洲航天局太空和探索高級顧問馬克·麥卡弗倫所說 你建造這些機器不是爲了正視範式 而是爲了打破它 你只是不知道它們將如何打破它 研究人員使用多普勒效應的一種版本來測量物體的距離 這類似於根據警報器確定救護車的位置 警報器在靠近石英高變高 然後變低 這樣打破宇宙學 但並非所有人都相信有一個問題是HTUM的預測並不總是明確的 而暗物質和暗能量是簡單的可見物質 具有複雜的相互作用和行爲 沒有人確切知道大爆炸後的最初幾年發生了什麼 那些狂熱的早期時代必須在計算機中進行近似模擬的另一個問題是 自第一篇論文發表以來的幾個月裏 很難準確的判斷星系實際上有多遠 一些所謂的高紅一星系的年齡已被重新考慮 其中一些由於更新而被降級到宇宙演化的後期階段 例如 在天空中的一個區域發現瞭望遠鏡校準歡呼1749 該區域包含一個星系團 這些星系團的光在124億年前發出 那一度說 銀河系實際上可能是這個星系團的一部分 是一個更近的闖入者 可能充滿了塵埃 根據南一隊的說法 它看起來比實際情況更紅於1749 奇怪 無論它有多遠 它都會是一種我們不知道的星形星系 一個質量非常低的微小星系 不知何故已經建立了很多他說 可能只是這些星形物體 讓我們的研究人員對非常遙遠的星系感到困惑 每個人都知道 最明確的距離估計需要智威斯特最強大的能力 智威斯特不僅通過光度測定或測量亮度來觀察星光 但也通過光譜學或測量光的波長 如果光度觀察就像人群中一張臉的照片 那麼光譜觀察就像DNA測試 可以告訴一個人的家族 使耐度和其他人發現大型早期星系 使用亮度衍生測量來測量紅移 本質上是使用一臺非常好的相機 觀察人群中的面孔 這種方法遠非無懈可擊 美國天文學會1月份的會議 天文學家打趣說 僅用光度測量觀測到的早期星系中 可能有一半會結果確實被測量到了 但在12月初 宇宙學家宣佈 他們已經將這兩種方法結合起來 用於研究JWST先進的深部額外星系巡天 或JD團隊尋找的星系 這些星系的紅外光譜 在稱爲萊曼斷裂的臨界波長處突然截止 發生這種斷裂的原因是 由於宇宙的持續膨脹 漂浮在星系之間 空間中的氫吸收了光 遙遠星系的光會發生變化 因此 當星系的光似乎消失時 突然斷裂處的波長也會發生變化 在更長的波長上 距離更遠Jade確定的光譜紅移高達13.2 這意味着 一旦數據被下行傳輸 銀河系的光 就在132億年前 發出了根據天文學家Kevin Hayne的說法 Jade的研究人員在一個共享的鬆弛組中 開始驚慌失措亞里桑那大學 他說 就像天吶 天吶 我們做到了 他說這些光譜 只是我認爲將改變天文學的科學的開始 他說布蘭特 羅伯遜 傑德的天文學家 加州大學聖克魯斯分校表示 研究結果表明 早期宇宙在最初的十一年裏 發生了迅速的變化 星系的演化速度比現在快了十倍 這就像蜂鳥是一種小生物 但他的心跳卻如此之快 他的生活與其他生物不同 這些星系的心跳發生的時間尺度比銀河系大小的東西要快得多 但他們的心跳是否太快 以至於天文學家在公衆中目瞪口呆地無法解釋在Jules Termijes 研究人員開始在幕後工作 以確定我們視野中閃爍的星系是否真的依賴於CDM 或者只是幫助確定我們應該將其帶入方程的數字 其中一個重要但鮮爲人知的數字 涉及最早的星系宇宙學家的群體 嘗試確定它們的質量 以便判斷它們是否符合Akton預測的星系生長時間長度星系的質量源自其亮度 但密歇根州立大學的天體物理學家Megan Donahue表示 質量和亮度之間的關係充其亮只是一種有根據的猜測 基於從已知恆星和經過充分研究的星系收集的假設 一個關鍵假設是恆星總是在一定的質量統計範圍內形成 稱爲初始質量函數或IMF 該IMF參數對於收集星系質量以測量其亮度至關重要 因爲熱藍色重恆星產生更多的光 而星系的大部分質量通常被鎖定在冷紅色小恆星中 但早期宇宙中的IMF可能是不同的 如果這樣的話 JWST的早期星系可能不像它們的亮度所暗示的那麼重可能很亮 但很輕這種可能性會引起頭痛 因爲改變Actium模型的基本輸入可以給你幾乎任何你想要的答案 落幅而說 如果我們不理解初始質量函數 一些天文學家會考慮擺弄IMF 這是邪惡的領域 芝加哥大學天體物理學家溫迪·弗里曼表示 瞭解處於高紅一的星系確實是一個挑戰 他的團隊正在開展觀測和計算機模擬工作 這將有助於在秋季期間確定不同環境中的IMF 許多專家開始懷疑 韻鬥研究所的天體物理學家梅切爾·薩默維爾表示 對IMF和其他因素的調整 可能足以將非常古老的星系與Actium照射在JWST的儀器上進行平方 我認爲實際上更有可能 我們可以在標準範式中容納這些觀測結果 雜誌是由西蒙斯基金會資助的 在這種情況下 他說 我們學到的是暗物質光環收集氣體的速度多快 我們能讓氣體冷卻並變得緻密 並形成恆星的速度有多快 也許這在早期宇宙中發生的更快 也許氣體密度更大 也許不知何故 它流動的更快 我認爲我們仍在瞭解這些過程 薩莫維爾還研究了黑洞干擾嬰兒宇宙的可能性 天文學家已經注意到一些發光的超大質量黑洞 紅一約爲六或七大爆炸十億年後 很難想象到那是恆星是如何形成死亡 並坍縮成黑洞 吞噬周圍的一切 並開始噴出輻射 但如果假定的早期星系內存在黑洞 薩莫維爾表示 解釋爲什麼這些星系看起來如此明亮 即使它們實際上質量不是很大 超級計算機對Acting宇宙進行模擬 發現模擬可以產生與Jade團隊通過公僕研究的四個星系一樣重的星系 這四個星系比團隊分析中的其他所謂的早期星系 例如玻璃Z12明顯更小更暗 星系的大小與Jade發現的紅一爲十一樣 一次模擬可以創建這樣的紅一爲十三的星系 與Jade所看到的相同 另外兩個可以建立紅一更高的星系 而Jade的星系中沒有一個處於紅一範圍內 與當前的Action Paradigm Keller及其同事 於12月24日在預印本服務器Ark 4 Org上報告稱 儘管它們缺乏打破主流宇宙學模型的分量 預星系還有其他特殊特徵 Hine Line表示 它們的恆星似乎沒有受到來自金屬的污染 這可能意味着它們的人口是三顆恆星 是人們熱衷於尋找的第一代恆星 它們可能會爲宇宙的在電離做出貢獻 如果這是真的 那麼JWST已經回溯到宇宙誕生時的神祕時期 儘管早期宇宙的大局發現在某種程度上是大膽的 傲慢的非常明亮的 但我們仍然沿着目前的軌道前進 我們發現的物體與銀河系一樣大或更大 這是令人震驚的 利亞上週與人共同發表了一篇論文 確定了大爆炸後 僅五百至七億年就存在的六個巨大星系 坦率地說 如此早期的星系本身並不令人驚訝 天文學家預計 第一個星團在宇宙走出所謂的黑暗時代後不久就會出現 在前四百年中 它存在了數百萬年 當時太空中只有一層厚厚的氫原子物 但網絡圖像中發現的星系顯得大的驚人 其中的恆星太古老了 其中一個星系的質量可能是太陽的一千億倍 科羅拉多大學博爾德分校天體物理學家助理教授 該研究的作者之一埃裏卡·尼爾森在一份新聞稿中說 我們自己的銀河系同樣包含數十億顆恆星 但它花了一百三十億年才達到香蕉般的大小 他說 你只是不知道 不要指望早期的宇宙能夠如此迅速地組織起來 這些星系本不應該有時間形成的 這些東西似乎很早就存在了 這太瘋狂了 或者正如麗莎所說 我們已經非正式地稱這些物體爲宇宙破壞者 它們到目前爲止 它們的名字一直名副其實 但在短時間內 這一新現實似乎威脅到了天文學家對整個宇宙的基本理解 如果起點看起來像這樣 那麼宇宙學的標準模型就可以成爲我們關於起源和構成的最強有力的理論 宇宙的理論沒有解釋微薄發現的錯誤 但天文學家現在相信這一理論可以適應興旺遠近的驚喜 最近在標準模型指導下的計算機模擬表明 宇宙確實可能創造了一些星系微薄發現 雖然從表面上看 這些數據似乎與宇宙學模型不一致 但我認爲我們會發現問題不是宇宙學 而是我們對星系如何形成的真正理解 麗莎說可能的解釋天文學家是如何犯錯的 也許早期恆星的形成比我們想象的要高效得多 其機制是科學家之前沒有考慮過的 堪薩斯大學研究星系演化的天文學家艾利森 柯克帕特里克 Alison Kirkpatrick 想知道這些星系中的宇宙塵埃是否會發揮作用 網絡上的把戲讓恆星看起來比實際年齡更老 也許宇宙塵埃只是當時的不妥 斯維本科技大學的一位天文學家懷疑黑洞可能發揮作用 當它們成爲宇宙中最發光的物體之一時 它們可能會發揮作用 以宇宙物質爲識 宇宙物質在被吸入時會發光 如果你將大量氣體倒入黑洞 它的亮度就會開始超過整個星系 將消除這樣一個事實 及及時考慮到一些新的奇怪現象 第一個島嶼宇宙也不是我們所期望的 一切都太大了 而且太大了太快了 拉貝說 研究這些問題將需要更多的網絡觀測 特別是那種能夠產生更詳細的星光測量的觀測天文學家 需要更多的努力來確認 它們發現的最不尋常的星系是真實存在的 如果它們真的像它們看起來的那樣古老和巨大 瞭解它們的組成將有助於天文學家弄清楚它們形成的條件 研究人員所處的環境 現在 完整的光譜數據預計將在今年春天到來 這項工作接近於靈魂探索原始星光的需求 從未如此強烈 天文學家和理論家 那些觀察宇宙奇觀的人和解釋它們的人分別不知道它們到底是什麼 一旦完成 我們就會發現 我們可能需要大約五年的時間才能完全接受 我們從JWS Tyrannosaurus和加州大學聖克魯斯分校和斯坦福大學的天文學家那裏得到的新宇宙理論 從某種意義上說 這些新發現給這個實際上相當穩定的領域注入了戲劇性甚至焦慮 但正如尼爾森所分享的那樣 令人難以置信的是 宇宙比我們想象的要奇怪得多 它是宇宙的開始 所以思考這一點真的很有趣 可以說詹姆斯微博觀測週期的第一年以驚人的方式結束 天文學家對微博迄今爲止所取得的成就感到驚訝和震驚 但更有趣的結果可能會出現在科學的第二年或第二個週期 如第一週期競爭非常激烈 雖然有很多獲勝者和一些令人難以置信的科學研究即將進行 但還有更多人錯過了JWS Tyrannosaurus的第二週期 該週期將於本月開始 擔任馬里蘭州太空望遠鏡科學研究所或SCI的臨時主任 南希·萊文森 Nancy Levinson 該研究所運行JWST表示 科學界做出了非凡的反應 天文學家向STSI提交了約1600份提案 用於在NASA領導的JWST上觀測時間 但實際上只有249份被選中 這意味着JWST的超額認購比例接近7比1 爲了儘量減少出現偏差的可能性 選擇JWST項目的過程是完全匿名的 來自多個子領域的數百名天文學家參與了決策過程 他們表示有明顯的贏家和明顯的輸家 一些天文學家如大學的內森·亞當斯 Nathan Adams 英國曼徹斯特的曼徹斯特大學提出了多項提案 但最終被拒絕了 我們有四個提案 他說 但沒有一個有時間 亞當說 顯然我們有點失望 其他人 如德克薩斯農工大學的瑪麗安 萊茵巴赫要成功的多 萊茵巴赫提出了三個提案獲得批准 我們對我們得到的時間感到興奮 他說 萊茵巴赫提案集中在白矮星上 在這一戲劇性事件發生後 像我們的太陽這樣的恆星膨脹成紅巨星 並排出其外層後留下的殘餘地球大小的核心 人們認爲這些恆星屍體仍然可以容納完整的行星 這可能爲我們提供研究他們的機會 並更多的瞭解 當我們的太陽進入紅巨星階段時 50億年後地球可能遭遇的命運 萊茵巴赫將嘗試確認兩個可疑的白矮星事件 但也將尋找在天空中的其他地方 還有多達六顆白矮星 可以看到附近的白矮星是否看起來比應有的更亮 他說 如果他們這樣做 這可能表明那裏有一顆行星 JWST確實是唯一能夠確認的天文臺 他說 JWST第一週期的一個主要領域有大約1200個提議 正在尋找宇宙中最早的已知星系 這些星系是在大爆炸後幾億年形成的 第二週期也是如此 包括星系和氧系行星 獲得最長的望遠鏡時間 哈佛大學的丹尼爾 愛因斯坦提出的一項被接受的提議 希望通過尋找大爆炸後距遙遠星系 可能僅兩億年的星系來將JWST推向極限 並測量我們所接收到的光的紅移程度 從星系看到的景象 已經因宇宙膨脹而移動到了光譜的紅端 愛因斯坦將尋找紅一十五之外的星系 其距離比迄今爲止任何其他最終確定的星系還要遠 我們還沒有一個令人信服的關於紅一十五之外的星系的案例 麻省理工學院的Rohan Naydu表示 能夠繼續第一年開始的搜索確實令人興奮 他也將搜索遙遠的宇宙 但不是尋找那些最高的紅一星系 而是他與Jared Matthews共同領導的項目 位於蘇黎世的瑞士聯邦理工學院 或蘇黎世聯邦理工學院 將利用一個名爲阿貝爾2744的巨大星系團 通過引力將一些較小天體的光線放大至大爆炸後7.5億年 目標是尋找原始星系團 可能包含星團的氣體三顆恆星 第一代恆星被認爲照亮了宇宙 這些長期理論化的物體尚未被直接觀測到 但預計幾乎完全由純氫和氦組成 這使得它們變得巨大 每一個的重量都比我們的太陽重數百倍 我們確實將JWST推向了頂峯 耐度說我們將找回一些非常有前途的區域 這些區域可能承載這些星團 JWST週期的一個關鍵目標是TRAPPIST 一該系統由七個地球大小的世界組成 其中一些可能適合居住在距地球約40光年的紅矮星周圍 而第一週期中選擇了三個TRAPPIST一計劃 但這次只選擇了一個 由邁克爾吉利安Michael Gilliam領導比利時烈日大學 他將在TRAPPIST-1B和C上尋找大氣層 TRAPPIST-1B是該系統最內層的兩顆行星 早期對TRAPPIST-1B的研究表明 它沒有大氣層 但吉利安說 它的技術測量了白天和黑夜之間的溫差 這顆行星的情況將告訴我們更多的信息 這可能對特拉普派的其他更溫和的世界產生重要影響 如果我們能夠證明這兩顆行星中的其中一顆擁有 我們將處於非常有利的位置 那麼這些行星可能會支持生命 美國宇航局薩西尼號宇宙飛船觀測到 土威爾上的一個雄心勃勃的計劃是挖掘其他行星 他說 離家更近的西南研究所或德克薩斯州西南研究所的克里斯托弗格萊恩 將利用土威爾來探測土星的衛星土威爾 土威爾的冰冷表面下可能隱藏着一個宜居海洋 2004年至2017年繞土星運行的數據表明 月球偶爾會通過南極的雨流從海洋中噴出水 而目前沒有航天器繞土星運行 JWST是下一個最好的事情 令人難以置信的是 他將能夠在地表尋找海洋化學的證據 土威爾的布萊恩表示 他甚至會對安和各種有機分子等某些物質敏感 這些物質可以告訴科學家 到2040年 土威爾的南極將進入一個漫長的黑暗冬季 該冬季將持續到2055年 從而使科學家們瞭解月球隱藏海洋的宜居性 潛在的未來在那裏着陸 是爲了尋找生命困難的滑翔人 希望與JWST一起表明 月球的極地雨流正在將冰凍的海浪沉積在整個表面 也許一直到陽光照射的赤島 在那裏着陸可能更可行 JWST可以採取行動 作爲薩西尼時代和土威爾着陸期之間的橋樑 他說 並不是所有的研究領域都那麼幸運 哥倫比亞大學的大衛 吉卜林提交了兩項 利用JWST尋找繞襲外星星 稱爲Exo衛星 運行的衛星的提案 JWST是人類擁有的第一臺機器 吉卜林說 曾經建造過實際上能夠進行這項實驗的項目 但兩項提案都被拒絕了 這絕對令人失望 他說 我們真的覺得這是一個灌籃高手的論點 JWST應該能夠找到小到歐羅巴大小的Exo衛星 吉卜林說 但即使如此 他說 如果不能 結果將是相當深遠的 未能出現預期的外衛星數量 將意味着我們在太陽系中使用的模型不是通用的 並且可能是我們當地豐富的月球衛星的一個線索 與宇宙規範的奇怪偏差 考慮到JWST是現在或在可預見的未來唯一可以尋找Exo衛星的望遠鏡 時間是至關重要的 JWST可能會持續十年 甚至更長 吉卜林指出 如果我們從未用它尋找系外衛星 我們真的會後悔 他說 萊文森知道沒有被選中的項目將會帶來一些失望 這將是一種恥辱 有很多偉大的想法 我們在這個週期中無法觀察到 他說 對於那些錯過了再是一次的最後期限 申請第三週期是十月 我們必須繼續努力 吉卜林說 對於那些幸運的少數人來說 JWST不會永遠在那裏 有科學財富可以擁有 有這整個範圍 萊文森說JWST非常適合的科學 我們肯定還沒有做得很好 這就是我們今天爲您提供的全部內容 如果您喜歡這一部分 請發表評論 給我們豎起大拇指 我們下次再見