天文新发现挑战宇宙大爆炸理论(图)

2011-07-10 20:26

天文新发现挑战宇宙大爆炸理论(网络图片)

现代宇宙学理论认为宇宙起源于大爆炸，然后冷却下来，再出现原子，原子形成恒星，再出现黑洞，大量恒星形成星系，星系再形成星系团等。这个过程要需要漫长的时间。

但是最近发现的迄今最远的类星体对这个理论提出了挑战。这个类星体中德黑洞质量是太阳质量的20亿倍，距离地球129亿光年，按照大爆炸理论，这相当于这个类星体在宇宙大爆炸后仅7.7亿年就存在了。

据一研究组发表在2011年6月30日《自然》杂志上的报告，这个类星体名为ULAS J1120+0641非常明亮，发光强度相当于60万亿个太阳。

该小组用英国红外线望远镜的红外深度普查发现了这个类星体，这个红外线普查涵盖了5%的天空。研究报告的作者之一，伦敦帝国学院的丹尼尔.摩尔罗克(Daniel Mortlock)将搜寻过程比喻为寻找黄金。 “你在红外线波段会看到许多闪亮的东西，但并非所有的都是金子， 我们这次得到了一个大金块。”他说。

这个类星体在给天文学家展示早期宇宙线索的同时，也给他们带来了难题。

“令人惊奇的是，这个对象远在我们可能观察到的最远宇宙，”摩尔罗克说。它是如此遥远，按照现行的宇宙理论，它在大爆炸之后7.7亿年就已经存在了。虽然理论家曾预测类星体可能在宇宙大爆炸后不久形成，但都没有预料会在胚胎宇宙中发现这么大的类星体。“这就像在幼儿园里发现了6英尺高的孩子，”密歇根大学天体物理学家玛塔.弗龙特里(Marta Volonteri)说。

流行的理论认为，黑洞形成于早期死亡恒星留下的微小致密的物体，或者直接形成于坍缩的宇宙气体。按照第一种理论，弗龙特里说，ULAS J11200641得在大爆炸之前形成，因为这个过程需要漫长的时间。因此天文学家只能转向直接坍缩理论，但是仍然有很多问题难以回答。

这一发现令人困惑，加拿大国家研究理事会的克里斯.维尔罗特(Chris Willott)评论道，“可能宇宙中有这么一个令人神往的地方，事情在那里进行的非常快。如果你用对仅仅一个对象的认识来解释你知道一切事物，这永远是危险的。”

维尔罗特的评论可谓一语中的。中国古代认为不同空间有着不同的时空结构，所谓“天上一日，地上一年”说的就是这个道理。现在天文学家拿着在太阳系内观测到的物理规律去解释比太阳系大不知多少万亿倍的宇宙，如果它们的运动规律不一样，自然就难以自圆其说了。