宇宙的曙光太亮了。天文學家可能已經找到了原因。

宇宙的起源有些奇怪。

更正：關于宇宙的起源有很多“奇怪的事情”。但對于一個特別奇怪的事情，科學家們可能已經找到了解決方案。在時間的黎明，來自星系的紫外線比我們預期的要多得多，這可能是因為它們與恒星非常多。

根據新的模擬，詹姆斯韋伯太空望遠鏡在宇宙黎明探測到的光量可以通過恒星形成來解釋，而無需任何微調。這意味著我們不需要求助于諸如非標準宇宙學模型之類的解決方案來解釋在之后的第一個十億年中額外的紫外線。大爆炸.

“這些星系的發現是一個很大的驚喜，因為它們比預期的要亮得多，”天體物理學家克勞德-安德烈·福歇爾-吉蓋爾說西北大學。

“通常，一個星系是明亮的，因為它很大。但由于這些星系是在宇宙黎明時形成的，所以自大爆炸以來還沒有足夠的時間過去。這些巨大的星系怎么會這么快聚集起來？我們的模擬表明，星系通過宇宙黎明形成這種亮度沒有問題。

JWST對早期宇宙的觀測有顛覆我們偏見關于大爆炸后的關鍵時代。望遠鏡發現的星系比我們預期的要多得多，看起來非常不同從我們想象的它們的樣子來看。

其中一些比天文學家認為我們在宇宙黎明中發現的要明亮得多。我們可以將其解釋為這些星系相當大。但這并不是星系產生光的唯一方式。

“關鍵是在短時間內在系統中再現足夠數量的光，”天體物理學家孫國超說西北大學。

“這可能是因為系統非常龐大，或者因為它有能力快速產生大量光。在后一種情況下，系統不需要那么大。如果恒星形成是連發的，它會發出閃光。這就是為什么我們看到幾個非常明亮的星系。

為了弄清楚這些早期星系的光是大小還是恒星形成的結果，由Sun領導的團隊使用計算機模擬來模擬宇宙黎明期間星系的形成，以及大爆炸后可用的材料和環境。

附近宇宙中更成熟的星系 - 大，成熟且相對平穩 - 傾向于以或多或少穩定的速率產生恒星。

當研究人員進行模擬時，他們發現宇宙黎明中的星系做了一些不同的事情。它們的恒星形成發生在狂暴的爆發中，穿插著數百萬年的低恒星形成時期。

這被稱為爆發星形成，在低質量星系中尤其常見 - 就像那些剛剛在宇宙黎明中形成的星系一樣。目前尚不清楚原因，但天文學家認為這與一種叫做反饋，恒星本身限制了恒星的形成。

“我們認為發生的事情是恒星爆發形成，然后幾百萬年后，這些恒星爆炸成超新星，”福歇爾-吉蓋爾解釋.

“氣體被踢出，然后落回形成新的恒星，驅動恒星形成的循環。但是當星系變得足夠大時，它們的引力要強得多。當超新星爆炸時，它們不夠強大，無法從系統中噴射氣體。引力將星系結合在一起，使其進入穩定狀態。

模擬還表明，一次觀測到的明亮星系數量與JWST的觀測結果相匹配，無需調整任何參數。這是一些最有力的證據，證明爆發的恒星形成，而不是大小，是意外光線的原因。

研究人員說，未來的工作考慮到爆發性，可以幫助模擬星系和星系團的早期演化。

研究結果發表在天體物理學雜志快報.

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