在宇宙中,望向深空就是望向過去,光速是有限的,光在宇宙中旅行需要時間,因此我們看到的太陽是8分鐘前的太陽,看到的仙女座星系是250萬年前的模樣。
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韋伯望遠鏡的使命,就是看向宇宙的最深處,也就是時間的盡頭,科學家用“紅移值”來標記距離和年代,紅移越大,光波被宇宙膨脹拉得越長,代表距離越遠,年代越古老,在韋伯之前,哈勃望遠鏡的極限是紅移10.9的GN-z11星系,那是在大爆炸后4億年的產物,當時這已經是理論的邊緣了。
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然而韋伯一睜眼,就看到了紅外波段更深處的秘密,在那片本該是虛無或只有零星微光的“宇宙黎明”時期,韋伯發現了名為 GLASS-z13 的星系,它的紅移值高達13.2,意味著它存在于大爆炸后僅3億年。
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如果僅僅是“早”也就罷了,最可怕的是它的“狀態”,在那個宇宙還是嬰兒的時期,GLASS-z13 卻展現出了驚人的成熟度。它的質量達到了10億個太陽質量,亮度驚人,且含有大量需要經過幾代恒星生死輪回才能鍛造出的重元素。
這意味著,它看起來像是一個經歷了數十億年演化的“中年星系”。
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這根本解釋不通。
按照主流的冷暗物質模型,星系的形成需要嚴苛的步驟:首先是暗物質在引力作用下慢慢聚集形成“地基”,然后氣體落入地基,冷卻、坍縮,點燃第一批恒星,最后恒星聚集成星系。這個過程需要漫長的時間。
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GLASS-z13 的出現,讓科學家不得不面對一個令人窒息的結論:要么是我們測量的距離錯了,要么是我們對星系形成的理解從根本上就錯了。
這還不是孤例,更離譜的是,韋伯隨后發現了一類被稱為“小紅點”的神秘天體,這些星系體積極小,但亮度極高,紅移值甚至可能高達15,將時間線推到了大爆炸后僅1億年左右。
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這是什么概念?
大爆炸后1億年,宇宙剛剛從高溫中冷卻,理應處于絕對的黑暗中,如果這些紅點是星系,它們的恒星形成效率必須達到100%,即所有氣體瞬間全部轉化為恒星,這在物理學上是不可能的,因為恒星輻射會將剩余氣體吹散。
如果它們是超大質量黑洞,那問題更嚴重:一顆種子黑洞怎么可能在短短一億年里,吞噬出幾百萬倍太陽質量的體重?
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所以科學家們現在被逼到了墻角,為了修補這個漏洞,有人提出“早期暗物質性質不同”,有人提出“原初黑洞理論”,但這些補丁在韋伯源源不斷傳回的“異常數據”面前,顯得蒼白無力,于是一個曾經被視為離經叛道、甚至有些瘋狂的理論,開始重新回到嚴肅科學的討論桌上。
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如果大爆炸并不是時間的開始呢?如果這些“不可能的星系”,根本就不屬于我們這個宇宙呢?
諾貝爾物理學獎得主羅杰·彭羅斯,早在多年前就提出了一個震世駭俗的理論:共形循環宇宙學,彭羅斯認為,我們的宇宙并不是從虛無中通過一次大爆炸誕生的。大爆炸只是一個節點,它是“上一個宇宙”的結束,也是“這一個宇宙”的開始。
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宇宙的命運是循環的。
當一個宇宙膨脹到極致,所有的恒星熄滅,所有的黑洞蒸發,所有的物質都衰變成光子,空間和時間失去了尺度意義,在這個極致的“熱寂”狀態下,極度的無序在數學上奇妙地等同于大爆炸奇點時的極度有序,于是,舊宇宙的終點,瞬間成為了新宇宙的起點,新的大爆炸發生了。
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在彭羅斯的理論中,上一個宇宙雖然毀滅了,但它會留下痕跡,那些在上一個宇宙中存在了千百億年的超大質量黑洞,在蒸發殆盡前會釋放出巨大的能量,這些能量波動會像“幽靈”一樣穿越大爆炸的屏障,在新的宇宙微波背景輻射中留下名為“霍金點”的印記。
這和韋伯發現的星系有什么關系?
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如果彭羅斯是對的,那么這些“霍金點”或者上一個宇宙遺留的引力波印記,就會成為新宇宙中物質聚集的“超級種子”,在我們這個宇宙的極早期,這些“前朝遺物”提供了額外的引力核心,使得物質聚集的速度遠超標準模型的預測。
這就能完美解釋為什么 GLASS-z13 和那些“小紅點”能形成得這么快,因為它們不是白手起家,它們是含著“金湯匙”出生的。它們繼承了上一個宇宙的遺產。
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如果這個理論成立,這些超亮、超早的星系,就不是在違反物理定律,而是上一個宇宙周期留下的“化石”,它們就像是考古學家在巖層中挖出的三葉蟲,證明了在我們這個文明誕生之前,地球上就已經有過繁榮的生命。
只不過這一次,挖掘場是整個宇宙,而化石是星系,這個想法聽起來瘋狂,甚至令人感到一絲恐懼,但韋伯望遠鏡的數據正讓越來越多的科學家不得不認真考慮這種可能性。因為在排除掉所有“不可能”之后,剩下的那個答案無論多么不可思議,可能就是真相。
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韋伯現在還在繼續工作,每天都有新的光子撞擊它的鏡面,也許在不久的將來,更多的證據會確鑿地告訴我們:宇宙的起源,并非是從絕對的虛無中誕生,而是從另一個宇宙的灰燼中重生,這不僅是一個科學問題,更是一個深刻的哲學沖擊。
如果我們的宇宙不是第一個,那它也不會是最后一個,我們所認為的“永恒”,可能只是無限輪回中的一個片段。
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當你今晚抬頭仰望星空,請試著想象一下:你眼中的那些古老星光,或許不僅是距離的體現,更是時間的輪回,那些最古老的星系,或許正攜帶著前一個宇宙的記憶,像幽靈一樣在黑暗中注視著我們。
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韋伯望遠鏡正在為我們打開一扇窗,讓我們窺見宇宙最深處的秘密,而這個秘密的答案,可能會徹底粉碎我們對現實、對起源、對終結的所有理解。
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