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韋伯看到宇宙最深處,發現大爆炸似乎沒有發生,天文學家:恐慌!
2023/04/17

于是,哈勃就得到了著名的哈勃定律:

v=H0·D

其中v是星系的退行速度,H0為哈勃常數,D為星系的距離。

哈勃定律的發現,意味著宇宙不可能是靜態的,所以愛因斯坦很快就認識到自己錯了,去掉了引力場方程中的宇宙學常數。只有宇宙膨脹能夠解釋哈勃定律,整個宇宙空間結構在不斷擴張,迫使分布于空間中的星系互相遠離。

既然空間隨著時間的推移而不斷膨脹,那麼,過去的宇宙無疑比現在小。倘若把時間回溯到遙遠過去的某個時刻,推測是距今138億年前,宇宙是無限小的狀態,那麼,這個「宇宙奇點」可以認為就是宇宙的時間和空間的起源。

一開始,宇宙中所有的物質和能量都集中在奇點,然后宇宙從大爆炸中誕生,這就是宇宙大爆炸理論。根據這一理論,宇宙最初三分鐘,合成了比例為3:1的氫和氦,其他元素幾乎沒有。

隨著宇宙的不斷膨脹冷卻,氫和氦聚集形成氣體云,它們在引力的作用下,最終坍縮成恒星、星系。在恒星的核聚變和超新星爆發、中子星碰撞等過程中,逐漸合成了包括碳、氧、氮、硅、鐵、金等更重的元素,生命的誕生才有了元素基礎。

根據宇宙大爆炸理論,星系最初形成時,個頭非常小,形狀是不規則的,處于十分原始的狀態,看起來與如今的星系是天差地別。經過數十億年的演化,星系的結構不斷發育,逐漸形成了螺旋星系、橢圓星系等結構明顯的星系。

然而,當韋伯望向宇宙最深處,試圖窺探最初宇宙的星系時,似乎看到了不該有的東西。根據另一項新研究,134億年前的一個編號為GHz2的星系,其直徑估計只有600光年(銀河系直徑超過10萬光年),但考慮它的光走了長達134億光年還能被看到,可以計算出它的表面亮度是宇宙中最亮星系的600倍,密度是現在星系的數萬倍。

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