韦布空间望远镜传回的图像绝不仅仅带来了审美上的震撼。天文学家从中发现了大量超高红移星系,它们不断打破着“最遥远星系”的纪录,也对宇宙学理论造成了冲击。遥远意味着古老,这些星系出现的时间早于天文学家的预期。究竟是观测结论不严谨,还是宇宙学理论真的需要被修改?不论结果如何,学界已经感受到了韦布的冲击。
在韦布空间望远镜全面运行的短短几周内,这个星系的发现就已经超出了天文学家最疯狂的想象。
韦布空间望远镜——有史以来从地球上发射的尺寸最大、能力最强的天文台——正是为了彻底革新我们对宇宙的理解而建造的。为了避开地球的干扰,这个望远镜位于距离地球150万千米远的地方,网球场大小的遮阳板使其温度接近绝对零度,巨大的拼合镜面和极其敏感的仪器都经过精心设计,用于揭示以前从未观测到的宇宙黎明的细节。
借助JWST从宇宙黎明时期窥探到的星系,宇宙学家可以测试他们对宇宙诞生时期的的认知——要么确认他们最认可的模型的有效性,要么揭示当前理论依然存在欠缺,而这可能预示着更深刻的新发现。
韦布空间望远镜的早期结果可能改写宇宙史的开篇,而这不仅涉及宇宙的黎明和遥远的星系,还涉及到我们熟悉的银河系中,人类自身的存在。欧洲空间局(ESA)科学与探索高级顾问、韦布空间望远镜科学家马克·麦考雷安(Mark McCaughrean)说:“建造这些机器不是为了验证以前的理解,而是为了打破它,你只是不知道它将被如何打破。”
凝视宇宙晨曦,当非常遥远的光穿过深邃的宇宙,它的波长会被宇宙膨胀拉长,而波长的增加被称为红移。红移值越高,光线经历的拉伸就越多,对应的星系也就越遥远。早期星系的红移是如此之高,以至于它们发出的可见光在到达我们的望远镜时已经被拉伸成了红外线,这就是为什么哈勃望远镜看不到它们。相比之下,韦布空间望远镜将在红外波段进行观测,它收集星光的镜面非常大(也非常冷),使其能够更深入地窥视宇宙。
韦布空间望远镜开创了一个新的科学时代,尽管存在不确定性,快速交流新的发现使天文学家精神振奋。特雷乌说:“这真是太棒了,看到天文界如此的密切联系和激动,真的很梦幻。”现在的问题是,如果我们能真正相信我们所看到的,是否是时候重新评估我们对早期宇宙的理解?梅森说:“我们正在窥探未知的世界。”