早期星系的质量实际上比它们最初出现时要小得多
（蜘蛛网eeook.com）据美国宇航局：它被称为宇宙学危机。但现在天文学家可以解释最近一些令人惊讶的发现。
当天文学家从美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜首次瞥见早期宇宙中的星系时，他们本以为会发现银河系的侏儒，但他们却发现了一群奥运会健美运动员。一些星系似乎已经变得如此巨大、如此迅速，以至于模拟无法解释它们。一些研究人员认为，这意味着解释宇宙是由什么组成的以及自大爆炸以来宇宙是如何演化的理论可能存在问题，这被称为宇宙学的标准模型。
根据德克萨斯大学奥斯汀分校研究生Katherine Chworowsky在《天文学杂志》上发表的一项新研究，其中一些早期星系的质量实际上比它们最初出现时要小得多。其中一些星系中的黑洞使它们看起来比实际更亮、更大。
Chworowsky说：“我们仍然看到了比预测更多的星系，尽管它们都没有大到‘打破’宇宙的程度。”。
该证据由德克萨斯大学奥斯汀分校天文学教授、研究合著者史蒂文·芬克尔斯坦领导的韦伯宇宙进化早期发布科学（CEERS）调查提供。
图像A:CEERS深场（NIRCam）
这张图片显示了美国国家航空航天局詹姆斯·韦伯太空望远镜的NIRCam（近红外相机）为宇宙进化早期释放科学（CEERS）调查观测到的一小部分区域。它充满了星系。一些星系似乎已经变得如此巨大、如此迅速，以至于模拟无法解释它们。然而，一项新的研究发现，这些早期星系中的一些实际上比它们最初出现的质量要小得多。其中一些星系中的黑洞使它们看起来比实际更亮、更大。图像：美国国家航空航天局、欧洲航天局、加拿大航天局、S.芬克尔斯坦（德克萨斯大学）
黑洞增加亮度
根据这项最新研究，看起来质量过大的星系可能拥有快速消耗气体的黑洞。快速移动的气体中的摩擦会释放热量和光线，使这些星系比仅从恒星发出的光线亮得多。这种额外的光可以使星系看起来包含更多的恒星，因此比我们估计的要大得多。当科学家从分析中删除这些被称为“小红点”（基于它们的红色和小尺寸）的星系时，剩下的早期星系并没有太大，不符合标准模型的预测。
芬克尔斯坦说：“所以，底线是宇宙学的标准模型没有危机。”。“任何时候，只要你有一个理论经受住了这么长时间的考验，你就必须有压倒性的证据才能真正推翻它。但事实并非如此。”
高效的明星工厂
尽管他们已经解决了主要的困境，但一个不那么棘手的问题仍然存在：韦伯早期宇宙数据中的大质量星系数量大约是标准模型预期的两倍。一个可能的原因可能是，恒星在早期宇宙中的形成速度比今天快。
“也许在早期宇宙中，星系更善于将气体转化为恒星，”Chworowsky说。
当热气体冷却到足以屈服于重力并凝结成一颗或多颗恒星时，就会发生恒星形成。但随着气体的收缩，它会变热，产生向外的压力。在我们的宇宙区域，这些相反力量的平衡往往会使恒星形成过程非常缓慢。但也许，根据一些理论，由于早期宇宙的密度比今天大，在恒星形成过程中更难喷出气体，从而使这一过程更快。
更多黑洞的证据
与此同时，天文学家一直在分析韦伯发现的“小红点”的光谱，CEERS团队和其他团队的研究人员都发现了快速移动的氢气的证据，这是黑洞吸积盘的特征。这支持了这样一种观点，即至少有一些来自这些紧凑的红色物体的光来自围绕黑洞旋转的气体，而不是恒星——这加强了Chworowsky及其团队的结论，即它们可能没有天文学家最初认为的那么大。然而，对这些有趣物体的进一步观测正在到来，这应该有助于解决恒星与黑洞周围气体的光量之谜。
在科学领域，当你回答一个问题时，往往会引发新的问题。虽然Chworowsky和他们的同事已经证明宇宙学的标准模型可能没有被打破，但他们的工作表明，在恒星形成方面需要新的想法。
“所以仍然有那种阴谋感，”Chworowsky说。“并非所有事情都被完全理解。这就是做这种科学的乐趣所在，因为如果一篇论文把一切都弄清楚了，或者没有更多的问题要回答，这将是一个非常无聊的领域。”詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学天文台。韦伯正在解开太阳系的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是美国国家航空航天局及其合作伙伴欧洲航天局和加拿大航天局领导的一个国际项目。
