就在這壹發現的壹周後,天文學家又有了壹個重大發現。 天文學家們在銀河系中找到了壹顆比太陽更古老的行星——哈勃太空望遠鏡(Hubbard Space),並將其命名為“大宇”號。 在 歷史 上最遙遠的恒星出現之後,人類發現了 歷史 上最遙遠的星系! 星系離我們太遠了,它的真實身份仍然是個謎。
為尋找這些遙遠的星系,壹個國際天文學家團隊使用了四臺強大的望遠鏡:夏威夷的昴星團望遠鏡和英國的英國紅外望遠鏡、智利的Vista望遠鏡和遠在大氣層中的斯皮策太空望遠鏡。 其中,斯皮策太空天文臺擁有兩臺大型天文儀器:壹臺用於研究銀河系內氣體分子組成;另壹部則用來探測宇宙邊緣區域恒星形成過程。它們都是目前世界上最大的光學望遠鏡。 通過這四臺銳利的儀器和1200個小時的觀測時間,他們在最早期的宇宙中找到了壹些不尋常的光芒。
他們的努力得到了回報,在宇宙最遙遠的地方發現了幾個遙遠的星系,這是我們 歷史 上最遙遠的時期。 這些星系中有些是太陽系以外的行星或小行星群;而另壹些則可能屬於銀河系內的恒星系統或者類星體系。現在就讓我們壹起來看看吧! 他們將其中最遠的星系命名為HD1,打破了人類所知的最遙遠的星系的紀錄。
根據觀測,星系距離地球135光年! 如果把銀河系看作壹個巨大的球的話,那麽這個星系就是圍繞著太陽旋轉的恒星系統。但是,天文學家們發現,這個星系並不是以這種方式運行的,而是壹直朝著太陽運動的。 也就是說,它只存在於宇宙大爆炸之後3.3億年! 妳知道,當時,宇宙處於黑暗時代,它是通過再電離壹點壹點地形成的。 可以說,這個星系是宇宙中最元老的星系。
正如日本東京大學天文學家、這項研究的參與者Yuichi Parikane所說,在70多萬件物體中找到它是壹項艱巨的任務。 但是,如果妳有足夠的時間和精力來觀測這些天體的話,就可以把它們找出來了。因為我們知道,任何壹個恒星都會向外發射光線。 那麽天文學家是怎樣確定它的距離呢?
物理學中有壹種著名的效應叫多普勒效應。 當兩個相距較遠的波相遇時,它們之間的相位差將隨時間而改變。這種現象叫作多普勒效應。這個效應對物理研究和日常生活有著非常重要的作用。什麽是多普勒效應呢? 它指的是波源遠近的頻率。 在生活中,最常見的例子就是 汽車 的聲音越來越近,當妳不在的時候,聲音越來越深。
在電磁波中,也存在多普勒效應。 它與電磁波的特性類似,都具有頻率移動和相位旋轉的特征。而在空間運動中,由於物體受到了地球引力等因素影響,使得物體自身的位置發生改變。這種情況稱為多普勒效應。 當天體遠離我們時,它發出的光傾向於在紅帶附近轉移到更長的波長,這種現象被稱為紅移。
我們知道宇宙在膨脹。 宇宙中除了恒星外,還有很多非常遙遠的星球存在著。它們有可能和我們人類生活得很近,也有可能根本不存在。不過,這並不是什麽壞事。因為宇宙就是這樣膨脹。 隨著宇宙空間的膨脹,這些遙遠的星系也隨著空間壹起膨脹,遠離了我們,在天文學上,這被稱為退行。 天體離得越遠,退行得越快。 因此,通過測量壹個天體的紅移值,天文學家可以看到它有多遠。
哈裏肯說:“HD1的紅移值與135億光年外的星系的星系預期特征驚人地壹致,當我發現它的時候,我渾身起雞皮疙瘩!”
除了紅移值,它在紫外線波段看起來非常明亮,表明是壹個能量爆發星系。 天文學家仍然對這種能量的來源感到困惑,因為星系離我們太遠了。 目前看來,它很有可能是壹個大尺度黑洞,或者更精確地說是壹個中等大小的黑洞;甚至可以認為它是壹個超輻射星系。那麽,它究竟有沒有輻射呢? 它可能是壹個星暴星系,在那裏大質量的恒星迅速形成並發出強大的電磁輻射,或者是類星體,壹個在其核心的超大質量黑洞,它瘋狂地吞噬著同樣強大的能量爆發。
美國哈佛大學和史密森尼天體物理學中心的天體物理學家Fabio Pacucci把它比作是遠洋之端的壹艘船,我們可以看到壹面旗幟,並大致辨認出它的顏色和形狀,但由於狂風和濃霧,我們不可能知道它來自哪個國家。
天文學家在這兩種猜測中都能發現難以解釋的矛盾點。
如果HD1是星暴星系,估計它釋放的能量會產生壹個驚人的結果:它每年可以產生100多顆新恒星! 但是,如果是壹個中等質量的恒星(質量相當於太陽重量的3/4),在壹年之內能產生這麽多恒星嗎?也就是說,這個星系中的每壹顆星都有可能成為新恒星。 這似乎有點不合理,因為與以前的理論相比,它是預期的10倍以上!
只有壹種可能可以解決這壹矛盾,那就是這些恒星本身非常特殊,屬於宇宙中最早的第壹代恒星,又稱星族III星。
Pacucci說:「宇宙中最早形成的恒星比今天的恒星大、亮、熱。如果我們假設HD1形成了所有這些最早的恒星,即星族III星,那麽它的特征就更容易解釋。事實上,星族III星比普通恒星形成了更多的紫外光,這就解釋了為什麽HD1中的紫外線極其強烈。」
此外,類星體可能是壹種答案。 因為類星體具有強大的輻射能力。這些輻射不僅能照亮恒星本身,還可使其周圍的行星和衛星發光發亮。因此,類星體是目前最有效、最有希望成為未來能源基地之壹的天體。 類星體,類星體射電源的簡稱,是活躍星系核的核心,它發射出令人難以置信的能量。 原因是星系中心的超大質量黑洞在瘋狂吞噬它的同時,產生了足夠的熱量,可以在宇宙中穿行數百億光年,供人類觀測。
在第二種情況下,天文學家會更加困惑。 據他們計算,如果HD1確實是類星體,其超大質量黑洞至少需要是太陽質量的1億倍。 這就是為什麽在銀河系中心出現這樣壹個龐然大物的原因吧!黑洞是什麽樣子呢?科學家們很難給其準確地定義。壹般認為:黑洞是由物質構成的球形天體。 但是在宇宙大爆炸之後僅僅3.3億年,恒星還沒有形成,那麽怎麽會有這麽大的黑洞呢?
同樣,這也不是第壹個挑戰天文學家理論的超大質量黑洞。 我們知道,宇宙中存在著無數大小不同、形狀各異的天體。它們之間有著復雜而微妙的相互作用和影響,形成壹個龐大的星系群。其中最大的可能就是超大質量黑洞了! 例如,TON618TON618人類已知質量最大的超大質量質量黑洞,其質量是太陽質量的660億倍。
天文學家也在完善關於超大質量黑洞形成的各種理論,並在尋找新的解釋方式。 例如,有人認為,它們可能是在大爆炸開始時直接形成的,而不是經過第壹代恒星消亡後的坍縮過程。 但是,最近科學家發現,他們的推測是站不住腳的:黑洞的最終命運取決於它與壹個更大尺度的天體之間的引力相互作用——即星系間相互吸引和排斥作用。 如果我們跳過這壹步,我們可能會形成這樣壹個黑洞。
簡而言之,什麽樣的星系HD1仍然是個謎。 雖然科學家已經通過各種手段對其進行了探測和分析,但是還沒有找到任何線索來解開這個謎。不過,隨著人類在宇宙中不斷 探索 ,這種神秘現象將會逐漸被揭開。 研究人員希望,即將投入使用的詹姆斯·韋布太空望遠鏡將能夠對其進行觀測,並以其強大的觀測能力能力解決這壹難題或發現更遙遠的星系。
宇宙早期的巨大奧秘可能就在於此。