詹姆斯·韦伯太空望远镜发现矮星系足以重塑整个早期宇宙

作者:小菜 更新时间:2025-02-01 点击数:
简介:一幅插图显示了詹姆斯·韦伯太空望远镜正在研究一组矮星系。

(图片来源:uux.cn/美国国家航空航天局/欧空局/罗伯特

【菜科解读】


一幅插图显示了詹姆斯·韦伯太空望远镜正在研究一组矮星系。

(图片来源:uux.cn/美国国家航空航天局/欧空局/罗伯特·李)


(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(罗伯特·李):天文学家利用詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)和阿尔伯特·爱因斯坦100多年前预测的效应发现,早期宇宙中的小星系产生了巨大的冲击力,在不到10亿年的时间里塑造了整个宇宙。


国际研究小组发现,这些星系类似于今天存在的矮星系,在宇宙大爆炸后5亿至9亿年的宇宙演化的关键阶段发挥了至关重要的作用。

科学家们说,这些小星系在新生宇宙中的数量也远远超过较大的星系,并补充说,这些领域可能提供了称为宇宙再电离过程所需的大部分能量。

宇宙再电离对宇宙的成长和发展至关重要。


“我们真的在谈论整个宇宙的全球性转变,”研究第一作者、巴黎天体物理研究所的天文学家哈基姆·阿泰克告诉Space.com。

“最令人惊讶的是这些微弱的小星系拥有如此强大的能量,它们累积的辐射可以改变整个宇宙。


重大变革背后的微小驱动力


在大爆炸发生约3.8亿年前,在一个被称为重组时代的时期,现在已有138亿年历史的宇宙一直是不透明和黑暗的。

这是因为在其致密和超热状态下,自由电子无休止地围绕称为光子的光粒子反弹。


然而,后来在重组时期,宇宙已经膨胀和冷却到足以允许电子与质子结合并产生第一批氢原子,这是宇宙中最轻和最简单的元素。

自由电子的消失意味着光子突然可以自由旅行,因此,宇宙的“黑暗时代”结束了。

宇宙突然变得对光透明。

这种“第一道光”今天可以以宇宙化石的形式看到,宇宙化石均匀地充满了宇宙,称为“宇宙微波背景”或“CMB”。


因为电子和质子具有相等但相反的电荷,所以这些最初的原子是电中性的,但它们很快会经历另一次转变。


4亿年后,第一批恒星和星系形成——然后,在再电离时代,宇宙中的主要元素中性氢转化为带电粒子。

这些粒子被称为离子。

电离是由电子吸收光子并增加其能量,从原子中挣脱出来引起的。

直到现在,科学家们还不确定这种电离辐射来自哪里。



宇宙的演化伴随着宇宙黑暗时代的结束。

(图片鸣谢:uux.cn/美国国家航空航天局)


再电离背后的辐射源嫌疑人包括超大质量黑洞,它们以周围吸积盘的气体为食——导致这些区域喷射高能辐射——质量超过10亿个太阳的大星系和质量小于10亿个太阳的小星系。


“实际上,我们已经就这个问题争论了几十年,无论是大质量黑洞还是大质量星系。

甚至还有一些奇特的解释,比如暗物质湮灭产生了电离辐射,”Atek说,“最佳候选之一是星系,现在我们已经证明小星系的贡献是巨大的。


“我们没想到小星系会如此高效地产生电离辐射。

即使对于正常大小的星系来说,这也比我们预期的高四倍。


长期以来,确定较小的矮星系是这种电离辐射的主要来源是一项挑战,因为它们非常微弱。


“很难获得这种信息和这些观测结果,但JWST具有红外光谱能力。

事实上,我们建造JWST的原因之一是为了了解再电离时代发生了什么,”阿雷克说。


即使有JWST令人印象深刻的红外观测能力,如果没有阿尔伯特·爱因斯坦的帮助,也不可能发现这些矮星系——更具体地说,如果没有他1915年的广义相对论及其预测的光效应的帮助。


阿尔伯特·爱因斯坦伸出援手


广义相对论认为所有有质量的物体都会扭曲时空结构,事实上,时空是一个名为“时空”的单一实体。

该理论认为,我们对重力的感知是这种弯曲的结果。

一个物体的质量越大,时空的曲率就越“极端”。

因此,它的引力效应越强。


这种曲率不仅会告诉行星如何在恒星周围的轨道上运动,进而告诉这些恒星体如何围绕它们所在星系中心的超大质量黑洞运行,而且它还会改变来自恒星的光的路径。


来自背景光源的光在向地球传播时可以在前景物体周围采取不同的路径,并且该路径越靠近质量大的物体,它就越“弯曲”因此,由于前景或“透镜”物体的影响,来自同一物体的光可以在不同的时间到达地球。



一张图显示了来自背景物体的光如何被前景物体弯曲。

(图片来源:uux.cn/美国国家航空航天局、欧空局和l .卡尔阿达)


这种透镜效应可以改变天空中背景物体的位置,或者使背景物体出现在同一张天空图像的多个位置。

其他时候,来自背景物体的光被放大,因此该物体在天空中被放大。


这种效应被称为“引力透镜效应”,JWST一直在利用它来观察时间之初的古老星系,这在其他情况下是不可能看到的。


为了观察新研究的遥远和早期矮星系,并分析它们发出的光,JWST使用了一个名为Abell 2744的星系团作为引力透镜。

“即使对于JWST星系来说,这些小星系也非常微弱,所以我们需要增加引力透镜来放大来自它们的通量,”Atek说。


随着再电离之谜的潜在解决,该团队现在的目标是通过另一个名为“惊鸿一瞥”的JWST项目将这项研究扩展到更大的规模。

研究人员将首先尝试确认这项研究中研究的特定位置代表了宇宙中星系的平均分布。


然后,除了研究再电离过程外,Atek和他的同事们将致力于更好地了解第一批星系的形成,这些星系在120亿年的过程中成长为今天的星系。


“到目前为止,我们实际上一直在研究大部分明亮的大质量星系,但它们在早期宇宙中并不十分典型,”Atek总结道。

“因此,如果我们想了解第一个星系的形成,我们确实需要了解微小、低质量星系的形成。

这也是我们在这个即将到来的计划中努力要做的事情。


该团队的研究于周三(2月28日)发表在《自然》杂志上。

                                   

中国却至今都不敢公之于众的神秘事件全公开!

一. 成吉思汗的诅咒成吉思汗的诅咒一直就是一个未解之谜。

据说在2002年的时候,一支美国的考古队在获得外蒙古政府的许可下,挖掘他们认为可能是成吉思汗墓陵的地点。

当他们刚挖掘到墓陵的外墙时,成吉思汗墓陵诅咒显现了,墙壁中涌现出了无数的毒蛇,当时许多考古队员都被毒蛇咬伤身亡。

考古队被吓得不轻,因此打消了继续挖掘的念头,火速离开了此地。

二. 蒙古死亡之虫这是一个在蒙古流传的未解之谜。

据说在沙漠中有一个很恐怖的生物,它是一个相貌极丑的大虫子,但这个大虫子在沙漠中就能像鱼在水中一样灵活。

传说这种大虫子体长可达5米,还能喷射毒液,从眼睛中射出能量流,让数米之外的人和动物瞬间受伤。

听过之后,怎么感觉有点儿像超级玛丽了呢。

三. 罗布泊双鱼玉佩事件这是未解的神秘事件中很著名的一个了。

据说当时就因为这个玉佩,罗布泊泛起了将近30万的复制人,最后不得不用原子弹把这些人从世界上抹去。

这个消息一直被封锁,现在听后真的很震惊!四. 四川南充的清朝古尸在2005年的时候发生了一个僵尸事件,有人在四川发现了一具僵尸,说来也奇怪,这具僵尸的身体没有一点儿腐烂的迹象,而且在棺材中还有很多符纸,文物局赶到之后竟然立马把他给烧了。

五. 慧能大师肉身千年不腐慧能法师大家都是听过的吧,这个肉身不灭的菩萨一直都是中国的未解之谜。

据说当年的文革期间,有一个红卫兵偏不信邪,非要检查一下是不是真的,结果发现大师体内五脏六腑俱在,吓得他魂飞魄散,赶紧跪地磕头。

事件真相:抗日将军杨靖宇的真实灵异事件

【千问解读】说起杨靖宇,相信许多人都耳熟能详,知道他是著名抗日民族英雄,东北抗日联军的主要创建者和领导人之一,现已查明,他是河南省确山县人,早期参加革命,真名马尚德,杨靖宇只是他从事革命工作使用的其中一个化名。

为了纪念他,他的殉难地吉林省蒙江县后来改名为靖宇县。

关于杨靖宇的抗日故事,相信很多人都知道,而知道有关他的灵异真事,恐怕知之甚少。

据日伪资料《阵中日志》记载,杨靖宇被叛徒出卖,围困在山中,后被机枪扫死。

他一连五六天都没进一粒粮食,伪通化省警务厅长岸谷隆一郎对此十分不解,下令对杨靖宇进行剖腹检查。

当军医残忍地剖开杨靖宇的腹部时,在场的中国护士和日军都被眼前的景象震惊了:杨靖宇的胃里一粒粮食都没有,只有尚未消化的草根、树皮和从棉衣里扯出的棉絮……连岸谷隆一郎都不得不赞叹:“虽为敌人,睹其壮烈亦为之感叹:大大的英雄!”抗日将军杨靖宇的真实灵异事件日军杀害杨靖宇后,残忍地把杨靖宇的头用铡刀铡下,用汽车拉着在通化街头以及杨靖宇战斗过的地区“示众”三天,妄图吓倒抗日军民。

随后,日军把杨靖宇的头颅送到伪满洲国的新京长春请赏,把头颅用福尔马林防腐药水浸泡在一个玻璃瓶里,送到关东军司令部的医疗室里秘密藏匿起来。

杨靖宇殉难后出现了一件怪事,负责围剿杨靖宇的司令官,日本关东军少将野副昌德,从此以后竟天天头疼,夜夜做恶梦,经常梦见杨靖宇怒目圆睁,伸出双手来掐他的脖子,向他索要人头。

野副昌德找来中国道士算命,道士说杨靖宇是天罡星下凡,割掉他的头颅犯了煞星,将有血光之灾,若想消灾必须给他全尸安葬,让他入土为安。

野副昌德于是决定重新安葬杨靖宇,他派人找来两个木匠,用松木刻了个人头,安在杨靖宇的遗体上,一起装到上等棺木中安葬,在蒙江县保安村北门外的山岗上搭建起祭祀灵棚,伪通化省警务厅人员和伪蒙江县公署所有官员及当地百姓数百人参加。

安葬仪式按照日本习俗,焚香供酒,还请来了日本僧人礼拜念经。

伪通化省警务厅长岸古隆一郎亲自主持“慰灵祭”,正式安葬了杨靖宇。

他们还在杨靖宇的坟墓前立了一个木碑,正面写的是“杨靖宇之墓”,背面署名“岸古隆一郎”,边款小字为“康德七年三月五日立”。

尽管如此,那些叛徒和日伪军最终还是逃脱不了厄运,1945年抗战胜利前夕,身为伪山西省次长(山西省副省长)的岸谷隆一郎用氢化钾毒死了自己的妻子和儿女之后,剖腹自杀。

在遗嘱中岸谷隆一郎这样写道:天皇陛下发动这次侵华战争,或许是不合适的。

中国拥有像杨靖宇这样的铁血军人,一定不会亡国。

叛徒程斌1951年在承德被执行枪决。

那个向日军告密的蒙江县保安村村民赵廷喜,1946年,人民政府在杨靖宇坟前将他枪毙。

还有其他人等,在此不一一赘述。

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