不，宇宙大爆炸理論沒(méi)有被“打破” 我們是如何知道的
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2022年7月11日，美國(guó)國(guó)家航空航天局詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡首次公開(kāi)發(fā)布的宇宙有被南京外圍模特經(jīng)紀(jì)人（外圍預(yù)約）外圍女（電話微信181-8279-1445）一二線城市可以真實(shí)可靠快速安排科學(xué)質(zhì)量圖像是迄今為止最深的宇宙紅外視圖。（圖片來(lái)源：NASA、大爆ESA、炸理知道CSA和STScI）
（神秘的論沒(méi)地球uux.cn）據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)（Paul Sutter）：詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（James Webb Space Telescope）甚至還沒(méi)有完成第一年的觀測(cè)工作，它已經(jīng)發(fā)出了一些令人驚嘆的打破信號(hào)。但在這些令人驚嘆的不圖像和前所未有的發(fā)現(xiàn)中，有一個(gè)令人費(fèi)解的宇宙有被說(shuō)法：望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到了難以置信的年輕宇宙中的星系。這些星系如此巨大，大爆出現(xiàn)的炸理知道時(shí)間如此之早，以至于頭條新聞稱它們“打破了”宇宙大爆炸模型。論沒(méi)南京外圍模特經(jīng)紀(jì)人（外圍預(yù)約）外圍女（電話微信181-8279-1445）一二線城市可以真實(shí)可靠快速安排
這一說(shuō)法在網(wǎng)上瘋傳，打破但與互聯(lián)網(wǎng)上的不許多事情一樣，這根本不是宇宙有被真的。
現(xiàn)在，有更多的研究來(lái)支持大爆炸。最近，研究人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了更仔細(xì)的研究，并確定詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的遙遠(yuǎn)星系確實(shí)與我們對(duì)宇宙學(xué)的現(xiàn)代理解完全吻合。
遙遠(yuǎn)星系的潛在問(wèn)題并不在于它們的存在。事實(shí)上，大爆炸理論的現(xiàn)代公式稱為∧CDM宇宙學(xué)（∧代表暗能量，CDM是“冷暗物質(zhì)”的縮寫(xiě)），預(yù)測(cè)星系將出現(xiàn)在非常年輕的宇宙中。這是因?yàn)閿?shù)十億年前，根本沒(méi)有星系，甚至沒(méi)有恒星。當(dāng)我們的宇宙比今天小得多，密度也大得多時(shí)，一切都變得更加均勻，只有微小的密度差異隨機(jī)出現(xiàn)在這里和那里。
但隨著時(shí)間的推移，這些密度的差異越來(lái)越大，密度稍高的口袋會(huì)將更多的材料拉到上面。在數(shù)億年的時(shí)間里，這些口袋形成了第一批恒星，并最終成長(zhǎng)為第一批星系。
事實(shí)上，韋伯望遠(yuǎn)鏡的主要目標(biāo)之一是發(fā)現(xiàn)和描述那些最初的星系，因此在難以置信的年輕宇宙中發(fā)現(xiàn)星系是支持大爆炸理論的一點(diǎn)，而不是反對(duì)它。那么沖突是什么呢？這種明顯的緊張是因?yàn)檫@些星系的估計(jì)質(zhì)量。有幾個(gè)相當(dāng)大——遠(yuǎn)超過(guò)10^10太陽(yáng)質(zhì)量。這仍然比銀河系小得多，但對(duì)于早期的宇宙來(lái)說(shuō)，它們是相當(dāng)巨大的。
發(fā)現(xiàn)這些星系的研究人員估計(jì)，它們的巨大質(zhì)量使它們與許多星系形成和演化的模型處于緊張狀態(tài)。在極端情況下，研究人員聲稱，在∧CDM框架內(nèi)沒(méi)有星系形成模型能夠如此迅速地形成如此大的星系。
一些爭(zhēng)論的問(wèn)題
但這些說(shuō)法取決于測(cè)量到這些星系的精確距離——在這些極端距離下，這是一項(xiàng)極其困難的任務(wù)。對(duì)于可能與宇宙學(xué)模型產(chǎn)生緊張關(guān)系的破紀(jì)錄星系，研究人員依賴于一種稱為光度紅移的方法，該方法將星系的粗略光譜與模型相匹配，以估計(jì)距離。
這種方法是出了名的不可靠，其簡(jiǎn)單的效果——比如星系周?chē)倪^(guò)量塵埃——使它們看起來(lái)比實(shí)際更遙遠(yuǎn)。
為了準(zhǔn)確判斷大爆炸是否有問(wèn)題，一個(gè)新的研究團(tuán)隊(duì)使用韋伯來(lái)識(shí)別星系，用一種更精確可靠的方法來(lái)確定距離，這就是光譜紅移。這項(xiàng)技術(shù)識(shí)別了星系發(fā)射的已知元素的譜線，并利用它們測(cè)量紅移，從而測(cè)量到星系的距離。
使用這種更精確的技術(shù)，研究小組發(fā)現(xiàn)了四個(gè)星系的樣本。所有這些星系都和之前確定的星系一樣遙遠(yuǎn)，但它們已經(jīng)確認(rèn)了可靠的距離。然而，這些星系的質(zhì)量要小得多：大約10^8和10^9太陽(yáng)質(zhì)量。
所以問(wèn)題就變成了，∧CDM是否允許這些較小的星系在宇宙歷史上如此年輕的時(shí)候就存在，或者這種緊張關(guān)系是否仍然存在？
在模擬中
建造星系并非易事。雖然紙筆數(shù)學(xué)可以讓宇宙學(xué)家在∧CDM模型中描繪宇宙的整體歷史和演化，但星系的形成涉及多種物理的復(fù)雜相互作用：引力、恒星形成和超新星爆炸、塵埃分布、宇宙射線、磁場(chǎng)等等。
考慮到所有這些相互作用，需要使用超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬，以獲取數(shù)十億年前宇宙的原始狀態(tài)，并遵循物理定律來(lái)構(gòu)建人造星系。這是將我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)世界（星系）中看到的東西與∧CDM模型的基本參數(shù)（如宇宙中正常物質(zhì)和暗物質(zhì)的數(shù)量）聯(lián)系起來(lái)的唯一方法。
這些模擬讓研究人員可以玩很多種模型。如果沒(méi)有任何模型能夠在那個(gè)年齡產(chǎn)生如此質(zhì)量的星系，那么∧CDM將陷入困境。
謝天謝地，沒(méi)有這樣的問(wèn)題。該團(tuán)隊(duì)在他們的研究論文中解釋說(shuō)，在早期宇宙中出現(xiàn)的太陽(yáng)質(zhì)量為10^8的星系對(duì)∧CDM來(lái)說(shuō)并不是一件容易的事。該論文已提交給《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》，并可通過(guò)arXiv作為預(yù)印本獲得。
和往常一樣，這不是最終答案。天文學(xué)家可能會(huì)確認(rèn)到早期宇宙中一個(gè)非常大的星系的距離，這可能會(huì)迫使我們重新思考我們對(duì)星系形成的理解，甚至可能是∧CDM宇宙學(xué)模型。在科學(xué)中，保持開(kāi)放的心態(tài)總是很重要的。但韋伯早期數(shù)據(jù)中的夸大說(shuō)法還不足以令人擔(dān)憂。