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“底线是我告诉过你如此”：新的研究声称詹姆斯韦伯太空望远镜观测颠覆星系如何形成的标准模型

2024-11-15 12:13阅读：

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“底线是我告诉过你如此”：新的研究声称詹姆斯韦伯太空望远镜观测颠覆星系如何形成的标准模型

By Ben Turner
published 4 hours ago
Cosmology
按照一组天文学家，詹姆斯韦伯太空望远镜的在大爆炸后不久异常明亮和大质量星系的发现已经在星系演化的标准模型上投下怀疑并支持了物理学如何在大尺度上可能起作用的一种竞争理论。
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“底线是我告诉过你如此”：新的研究声称詹姆斯韦伯太空望远镜观测颠覆星系如何形成的标准模型


星云中数千颗恒星的照片。(Image credit: Shutterstock)
天文学家用詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）已经发现宇宙的一些最古老的星系比科学家想的远更亮和更重。这一发现可能对暗物质的替代理论借助可信性。
星系形成的标准模型预测在大爆炸后的第一个十亿年中成形的原始星系应该被看到仅昏暗的光。由詹姆斯韦伯太空望远镜探测到的异常大和明亮的星系支持被称为修正牛顿动力学（MOND）的一种竞争对手理论做出的预测。研究人员于11月12日在《天体物理学杂志》上发表了他们的发现。
俄亥俄州凯斯西储大学的天体物理学家、该研究的主要作者麦克高富（Stacy McGaugh）在一份声明中说，“暗物质理论预测的不是我们看到的，底线是‘我告诉过你们如此’。我被养大来认为说那个是粗鲁的，但这就是科学方法的整个要点：做出预测并然后检查那些真的来的” 。
修正牛顿动力学提出对比在地球表面上感受到的那些更小10万亿倍的引力拉力比如遥远星系之间感受到的拉力，牛顿的法则崩溃必须被其他方程代替。该理论于1982年由以色列物理学家米尔格罗姆（Mordehai Milgrom）首次提出，最初浮现为一个试图来解释在遥远星系周边看到的比预期更快的旋转。
修正牛顿动力学已经有过许多成功，帮助出土规制星系如何移动通过太空的意想不到的法则。然而该理论仍然被天文学家广泛拒绝，他们倾向有利于冷暗物质理论，因为它还没有解释一个广泛的宇宙学现象。另一方面，暗物质理论能解释许多观测，但对那些被修正牛顿动力学准确预测的观测它们不能解释。
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为搜索可能打破僵局的线索，天文学家仔细研究过由詹姆斯韦伯太空望远镜收集的数据，捕捉到宇宙中一些最早星系的微弱信号。按照他们的研究，这些古老的星系比传统的暗物质模型预测的已经成长更大得多和更明亮，但它们与由修正牛顿动力学做出的预测完全一致。
到底是什么可能正在造成这种差异仍然是一个令人兴奋的秘密。额外的亮度源于正在比期望的显著更生长的超大质量黑洞是可能的，但这一想法表现它自己的问题。
天文学家在论文中写道，“尽管应用到密切的相关但又不匹配似乎是不可调和的证据线我们发现我们自己陷在两种非常不同的理论之间。由修正牛顿动力学假设的简单力法则已经做出了足够成功的一个先验的这不能是一个意外的预测：它一定正在告诉我们某些东西。这是什么仍然像暗物质的组成一样神秘的” 。
https://www.livescience.com/space/cosmology/the-bottom-line-is-i-told-you-so-jwst-observations-upend-standard-model-of-how-galaxies-form-new-study-claims

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