要問空間望遠鏡界的“鴿王”是誰,那自然非
韋伯望遠鏡
莫屬了。
因為這傢伙泵蓋在2007年就順利發射開始“上班”了,沒想到最終卻拖到了2021年年底才成功發射
,不知不覺“鴿”了人們十幾年。
體型巨大的韋伯望遠鏡
不過好在它在正式上崗之後,工作態度還是比較好的,有了不少全新的發現。比如此前就有研究團隊表示,
韋伯望遠鏡在宇宙深處,發現了意料之外的景象,而這一發現或許將直接改寫
宇宙起源
。
那麼,韋伯望遠鏡到底看到了什麼?宇宙起源方式將因此被改寫的說法是真的嗎?就讓我們一起來看看吧!
於宇宙中飛行的韋伯望遠鏡
“鴿王”韋伯望遠鏡
很多人可能不理解“鴿王”是什麼意思,實際上它指的就是經常放鴿子的行為,而
韋伯望遠鏡
自從宣佈投入建造開始,就不斷地放大家的鴿子,
將發射日期瘋狂延遲,可以說是吊足了人們的胃口
。
好在“十年磨一劍”的效果還是相當不錯的,韋伯望遠鏡在順利升空並開始工作之後,很快就拍攝了不少關於宇宙深處的圖景。
比如史蒂芬五重星系、南環星雲、船底座大星雲
,這些無比瑰麗的宇宙圖景告訴人類,原來在我們看不到的的黑暗深處,竟然存在著如此令人震撼的東西。
韋伯望遠鏡拍攝的船底座大星雲
為此,不少人都稱詹姆斯·韋伯空間望遠鏡的順利使用,
將會帶著人們開啟天文觀測的
“阿波羅”時代
。
接下來,簡單聊聊韋伯望遠鏡到底有什麼優越之處。
從對比資料來看,
它是有史以來尺寸最大、功能最強的空間望遠鏡,能夠以更長的波長覆蓋範圍並且有著超高的靈敏度
,這就使其在尋找宇宙中第一批星系的形成以及觀測系外行星方面具備了更大的優勢。
韋伯望遠鏡與哈勃望遠鏡的體型對比
為了能夠順利完成觀測工作,韋伯望遠鏡上攜帶了大量的高科技儀器,
比如近紅外望遠鏡、近紅外光譜儀、中紅外儀器等等
,並且為了能夠讓其處在低溫環境下正常工作,
人們還專門把它發射到了日地拉格朗日L2點
,在這裡,它能夠儘可能地規避“太陽”直射。
資料顯示,日地拉格朗日L2點位於日地連線的延長線上,距離地球約1。5×10^6千米,不受大氣擾動、地球陰影等因素影響,具有極其穩定的引力和輻射環境,且僅需較少的燃料就可以保持位置穩定。
韋伯望遠鏡的飛行線路示意圖
以上,就是關於韋伯望遠鏡的一些重要資訊。接下來,就讓我們來看看它在宇宙深處,到底發現了什麼在人類意料之外的景象,這個景象又為何存在改寫宇宙起源的可能。
韋伯望遠鏡在深空的發現
此前,
韋伯望遠鏡傳回的第一批照片被美國國家航空航天局公佈之後,就在網路上引起了熱議
。後來,康奈爾大學的一項研究報告發出來之後,更是一石驚起千層浪,因為在該報告當中,有著
“恐慌”
這個詞。
韋伯望遠鏡拍攝到的深空宇宙的影象
咱們在上文中介紹韋伯望遠鏡的基本情況時就有提到,
韋伯望遠鏡的各項效能使得它有能力去尋找宇宙中誕生的
初代星系
。而科學家認為,宇宙的初代星系都是規模比較小的,且因為剛剛誕生的緣故,它們的形狀也會“奇奇怪怪”。
人類如今觀測到的巨大、規則星系,
其實都是經過碰撞和融合後誕生的
。
正處於碰撞階段的史蒂芬五重星系
可是韋伯望遠鏡的發現卻顛覆了科學家的認知,原來在它觀測的一批紅移值大於3的星系中,有些星系並未表現出“初代星系”的特徵,
反而顯得
異常的成熟
,並且這些成熟星系的數量能佔到觀測總數的一半左右
。
要知道紅移值大於3就代表著這些星系已經離我們非常遙遠了,再加上光的傳遞需要時間,
就更意味著這些星系十分的“古老”
。在這種情況下,
它們應該具備規模較小、形狀不規則的特徵才對
,但咱們在上文中說了,現實與預測的正好相反。
初代星系的藝術構想圖
因此,科學家認為這一意料之外的景象,
可能會對宇宙的起源論發起挑戰
。這裡所說的宇宙起源論指的正是目前備受認可的
宇宙大爆炸理論
,根據宇宙大爆炸的論述來看,
宇宙是從“奇點”爆炸而來,爆炸之初產生的星系基本都是初代星系
,它們比較小,分佈的也相對零散。
但顯然韋伯望遠鏡的發現與宇宙大爆炸理論的論述存在“相悖”的情況
,所以才會有很多人認為宇宙起源可能會因此被改寫。
宇宙大爆炸理論示意圖
當然,要說韋伯望遠鏡的這一發現能直接將宇宙大爆炸理論完全否定也是不對的。只能說,
目前宇宙大爆炸理論依舊不夠完善,存在的問題還是比較多的
,想解決這些問題,只能等待人類依靠著科技的發展,取得更多的觀測結果才行。
實際上,當我們回顧人類對宇宙起源的探索,
就能看出有時候並沒有
“標準答案”
,許多答案都只適用於某個時代
,舊的理論總是會隨著人類認知的提升被不斷完善,甚至被新的理論直接拍死在沙灘上。
我們仍需繼續探索宇宙,解開謎題
宇宙起源的演變
人類對宇宙似乎有著無限的好奇心,
從古代開始,仰望星空的哲學家就試圖解釋
宇宙的起源
。雖然這些解釋往往有著濃厚的宗教和神話色彩,但是無不顯示出了人們思維的活躍性。
比如說基督教相信宇宙來源於上帝
,上帝就是“從無到有”的創造者。而中國更特殊,由於沒有一個影響如此之大的宗教,使得我們在描述宇宙起源時,想象力更加豐富。
不僅有著“盤古開天闢地”、“斷鰲足以立四極”、“共工撞不周山”等等家喻戶曉的傳說,各個少數民族還有專屬於自己的創世神話
。
盤古氏開天闢地,創立了一方世界
後來在科學萌芽之後,人們對宇宙起源有了更多的思考。在無數科學家不斷接力的情況下,宇
宙起源論突破了神創論的限制,有了更加科學的說法
。
比如咱們在上文中提到的韋伯望遠鏡觀察的紅移星系,其中最為關鍵的
紅移現象
就是人們在上世紀才發現的。
哈勃紅移現象示意圖
就連一直被譽為天才的愛因斯坦,最初在廣義相對論中建立宇宙模型的時候,
也將其設定為了“靜態宇宙”,完全沒想到宇宙其實一直都處於
膨脹
之中
。
不難看出,從伽利略利用望遠鏡觀測宇宙再到哈勃觀測到紅移現象,到促使宇宙大爆炸理論形成。人類對宇宙起源的認知是在不斷變化的,
這種變化很難做到一蹴而就,因為要經過長時間的積累
。
宇宙膨脹現象示意圖
此外,許多科學家都認為宇宙大爆炸理論其實是無法解釋宇宙“從何而來”這個問題的,它的側重點是宇宙誕生之後的情況。因此,
此前2020年諾貝爾物理學獎的獲得者彭羅斯,就創新性地提出了另一個“宇宙起源論”,即
共形迴圈宇宙理論
。
英國數學物理學家羅傑·彭羅斯
原來,彭羅斯依靠自己對黑洞以及奇點的研究成果,建立了一個與宇宙起源有關的新模型。在這個模型當中,
宇宙和世間萬物一樣,處在
“週而復始”
的迴圈當中
。上一個宇宙的終點,就是下一個宇宙的開端。
迴圈宇宙的概念圖
如果真是這樣的話,韋伯望遠鏡在宇宙深處觀測到的奇怪景象似乎就能說得通了。那些藏匿在初代星系當中的“成熟星系”,會不會就是上個宇宙走向終點時遺留下來的呢?