“最重要的是，我告诉过你了”：新研究声称，JWST 观测结果颠覆了星系形成的标准模型

一组天文学家表示，詹姆斯·韦伯太空望远镜在大爆炸后不久就发现了异常明亮和巨大的星系，这让人们对星系演化的标准模型产生了怀疑，并支持了物理学如何在大尺度上发挥作用的竞争理论。

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天文学家使用詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 发现，宇宙中一些最古老的星系比科学家想象的更亮、更重。这一发现可能为暗物质的替代理论提供可信度。

星系形成的标准模型预测，在大爆炸后最初十亿年形成的原始星系中只能看到微弱的光线。 JWST 探测到的异常大且明亮的星系支持了一种名为修正牛顿动力学 (MOND) 的竞争理论的预测。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。

“暗物质理论所预测的并不是我们所看到的，”该研究的主要作者、俄亥俄州凯斯西储大学的天体物理学家史黛西·麦高 (Stacy McGaugh) 在一份声明中说道。 “底线是，‘我告诉过你了。’我从小就认为这样说很粗鲁，但这就是科学方法的全部要点：做出预测，然后检查哪些结果会实现。”

MOND 提出，当引力比地球表面感受到的引力小 10 万亿倍时，例如遥远星系之间感受到的引力，牛顿定律就会失效，必须用其他方程代替。该理论最初由以色列物理学家莫德海·米尔格罗姆 (Mordehai Milgrom) 于 1982 年提出，最初是为了解释遥远星系外围的自转速度快于预期。

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MOND 取得了许多成功，帮助发现了决定星系如何在太空中移动的意想不到的定律。然而，该理论仍然被天文学家普遍拒绝，他们倾向于冷暗物质理论，因为它尚未解释广泛的宇宙学现象。另一方面，暗物质理论可以解释很多观测结果，但对于 MOND 准确预测的观测结果却无法解释。

为了寻找打破僵局的线索，天文学家仔细研究了 JWST 收集的数据，捕获了宇宙中一些最早星系的微弱信号。根据他们的研究，这些古老的星系比传统的暗物质模型预测的要大得多、更亮，但它们与 MOND 的预测完全一致。

到底是什么导致了这种差异仍然是一个令人兴奋的谜。额外的亮度可能源于超大质量黑洞，它们的增长速度明显快于预期，但这种想法本身也存在问题。

天文学家在论文中写道：“我们发现自己陷入了两种截然不同的理论之间，尽管适用于密切相关但不相称的证据线，但这两种理论似乎是不可调和的。” “MOND 假设的简单力定律已经做出了足够成功的先验预测，这不可能是偶然的：它一定在告诉我们一些事情。那是什么仍然像暗物质的成分一样神秘。”