它无法证明宇宙大爆炸理论是错的。

(资料图片)

“复兴”模拟器对年轻星系团演化的还原。 AVL / NCSA

詹姆斯·韦布空间望远镜正在颠覆人类对宇宙，尤其是早期宇宙的认识。这台强大的天基红外观测设备能够将星系才刚刚开始诞生时的宇宙景象详尽地展现在我们面前。科学家借助它获得了许多令人震惊的研究成果。但是韦布望远镜在一件事情上却已经失败。

这件事情就是证明宇宙大爆炸理论是错的。标准的宇宙大爆炸模型认为，宇宙正在暗能量的推动下加速膨胀，而且宇宙中充满了暗物质。到目前为止，这个模型已经获得了大量观测证据的支持。但是该模型针对早期星系演化的一个预言却似乎与韦布的一个发现相矛盾。

模型预言早期宇宙中充满了小型不规则星系，现代大型星系是星系间持续合并的结果。但韦布在宇宙中发现了很多红移值大于10的大型星系，它们已经拥有了现代星系的形态特点。这些星系存在于宇宙诞生不过5亿年的时空中，它们看起来已经相当成熟，同时还保留着相当高的恒星产生速度，

这个矛盾让许多人开始怀疑宇宙大爆炸理论的正确性。一些观点认为，由于星系在宇宙诞生后5亿年时便已经发展得相当成熟，同时又非常活跃，所以宇宙大爆炸理论是错误的。

但事实上，韦布的发现不但没有推翻宇宙大爆炸理论，相反是在更高的精度级别上，证明了宇宙大爆炸理论的可靠性。

近日一些科学家利用超级计算机，对早期宇宙的演化进行了高精度的模拟。这个代号为“复兴”的模拟器可以对早期宇宙中质量相当于10000个太阳至1000万个太阳的星系演化进行还原。

研究人员将韦布观测到的六个红移值大于10的星系数据，与情况相似的模拟结果进行了对比，结果发现二者相当吻合。

所以实际上韦布的观测能力已经超越了许多计算机模拟器所能够提供的精度。它不但在推进天文观测的极限，还在引领计算机模拟能力的发展。

参考 No Tension: JWST Galaxies at z >10 Consistent with Cosmological Simulations https://arxiv.org/abs/2304.13755

标签：