原標題：韋伯望遠鏡新發(fā)現(xiàn)翻轉宇宙起源學說？中國科學院大學王鑫：挑戰(zhàn)了大爆炸理論

出品|搜狐科技

作者|周錦童

近期NASA發(fā)布了一系列有關韋伯望遠鏡的新發(fā)現(xiàn)：二氧化硅顆粒首次在系外行星大氣中被發(fā)現(xiàn)、觀測到木星超強急流等等。然而網絡上的一篇名為“韋伯望遠鏡發(fā)現(xiàn)新證據翻轉了宇宙起源學說”的文章也引起了網友熱議，文中涉及了宇宙微波背景輻射、宇宙膨脹等信息。

對此，搜狐科技對話了中國科學院大學天文與空間科學學院王鑫副教授，他親自辟謠：“這篇文章許多信息是錯誤的，韋伯空間望遠鏡工作在近紅外和中紅外波段，并不工作在微波波段，而宇宙微波背景幅射圖是由普朗克衛(wèi)星繪制的，如果說韋伯望遠鏡挑戰(zhàn)了宇宙大爆炸理論那也是因為發(fā)現(xiàn)了高紅移且質量大的星系。”

王鑫的主要研究工作就是利用韋伯、哈勃空間望遠鏡、和未來的中國空間站巡天工程望遠鏡的數(shù)據來研究星系的形成和化學演化，此外他的研究還包括高紅移星系中星際介質的物理性質、宇宙再電離過程、第一代恒星的搜尋等。

王鑫曾參與過許多先導項目，作為原創(chuàng)成員，NASA會給予他們時間提出項目來檢驗韋伯望遠鏡的一些性能。

對此，王鑫也做了簡單介紹：“我們的研究聚焦于一個星系團的中心場，距離我們的紅移是0.3，然后我們通過它的引力透鏡效應去研究背景星系就可以更精確地空間分辨出那些背景星系，因為引力透鏡具有放大效應，所以可以讓原本看不到的星系出現(xiàn)在我們視野里被探測到，通過這些寶貴數(shù)據，我們發(fā)現(xiàn)了目前紅移最高（紅移8）的原初星系團，也找到了目前最有可能包含第一代恒星的星系?！?/p>

對于所謂的第一代恒星，王鑫也做了詳細解釋，整個宇宙的演化歷史是先出現(xiàn)大爆炸，大爆炸之后有爆脹，爆脹經過了差不多38萬年后，質子和電子并合形成氫原子充斥整個宇宙，使得整個宇宙就暗黑下來。

那么宇宙是如何變得透明起來的呢？王鑫表示，宇宙大爆炸之后幾億年開始或者幾千萬年開始第一代恒星形成，然后這些恒星幾乎是完全由氫和氦組成的，里面基本上就沒有金屬元素。

因為那時不存在恒星的核反應，整個宇宙的元素豐度就是氫和氦，以及一些少量的鋰和鈹，這些主要由氫和氦組成的大質量恒星，也就是第一代恒星的質量非常大，可能是幾百個太陽質量，但它們的壽命又非常短，可能就是幾百萬年。之后它們進行非常劇烈的核反應活動，產生了第一代金屬元素。

所謂的金屬元素就是比氦核素更高的元素，像氧、碳、氮等，有了第一代恒星之后恒星形成活動，包括星系介質的化學增峰活動才能穩(wěn)步地進行開來，然后漸漸的整個宇宙由于這些恒星釋放出的電離氫的輻射才開始透明起來。

針對近期韋伯望遠鏡發(fā)現(xiàn)的原初星系團，王鑫表示這可以推斷出宇宙的起源和形成。“研究原初星系團是從什么時間開始誕生的，這么大的一個引力束縛系統(tǒng)最早起源于宇宙誕生的什么時候，對于研究超大質量星系團和成員星系和的演化的歷程很有幫助。”王鑫如是說。

此外，王鑫表示，韋伯望遠鏡也能夠幫助我們更好地了解暗物質和暗能量。通過引力透鏡效應可以刻畫星系團或星系尺度以及極小尺度下面遠離暗物質的星系的一些具體分布，通過引力透鏡可以得到整體的物質分布，然后再減去可見光的部分就可以得到暗物質的分布，王鑫稱這可以檢驗和模型是否一致。

那么宇宙大模型結構的形成和演化與暗物質和暗能量也存在關系嗎？王鑫解釋道：“暗物質或暗能量，它是Lambda-CDM宇宙學框架里面的一些參數(shù)，本身就是處于這個理論的框架里面的，它們都是都是緊密相連的?！?/p>

此外，韋伯望遠鏡對于研究這些近鄰星系的前身是如何演化出來的也非常有幫助。王鑫表示：“打個比方，就是我們不只想知道它現(xiàn)在的狀態(tài)如何，還想知道它小時候的狀態(tài)，這是一個演化路徑，而這些都只能通過韋伯望遠鏡的觀測做到?！?/p>

通過韋伯望遠鏡觀測宇宙膨脹速度存在參數(shù)的簡并性。哈勃常數(shù)代表宇宙膨脹的速度，暗物質、暗能量都是這個宇宙學標準模型里面的參數(shù)，這些都是相互簡并的，也就是說定下來這些參數(shù)的取值，宇宙在紅移多少的時候，就是距離我們多遠的時候的膨脹速度就是定下來的，所以說這里面的所有參數(shù)都是相互簡并的。

“那對于哈勃常數(shù)的測量也會影響宇宙膨脹的速度，或者換句話來講，哈勃常數(shù)一旦定下來呢，宇宙膨脹的速度在Lambda-CDM的框架下就定下來了，所以不止韋伯望遠鏡，其他的一些小型望遠鏡其實都可以用來測量哈勃常數(shù)，那測量出哈勃常數(shù)之后就基本上鎖定了宇宙膨脹的速度?！蓖貊稳缡钦f。

談及加拿大科學家Gupta“宇宙年齡被拉長兩倍”的研究，王鑫也發(fā)表了自己的看法，“我覺得這個工作只是一家之言，還沒有被證實，所以并不準確，只能說是對Lambda-CDM這個標準宇宙模型的修正?！?/p>

然而韋伯望遠鏡的種種發(fā)現(xiàn)對于普通人來說的我們究竟有哪些意義呢？王鑫用了康德的一句話作為概述：唯一能打動我的就是頭頂?shù)男强蘸托闹械牡赖侣闪睢?/strong>他表示：“其實對普通人的柴米油鹽確實沒有什么意義，就比如發(fā)現(xiàn)二氧化硅顆粒，即使在宇宙中發(fā)現(xiàn)了金礦銀礦其實也沒有什么實際的經濟效益，但是這是人類求知的過程。”

“天文是一個能夠陶冶人情操的學科，而且正趕上韋伯這種劃時代空間望遠鏡能帶給我們一批批爆炸性科學成果的時候，我想這能夠幫助人們認識宇宙，拓寬人類認知領域的邊際?！蓖貊稳缡钦f。

此外，作為一名天文工作者，王鑫表示他的責任就是要在某些科學發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)后向公眾及時地去傳播。“為大家提供正確的認知，讓大家準確地理解這些新發(fā)現(xiàn)是我義不容辭的責任?！蓖貊稳缡钦f。

對話最后，對于此前討論非?；馃岬氖欠翊嬖诘赝馍脑掝}，王鑫也發(fā)表了看法，他表示：“從概率的角度來講，有地外生命應該是很有可能的事情?！?/strong>

他進一步解釋道：“我們都知道費米悖論，就是假如銀河系有多少顆恒星，然后一個恒星系統(tǒng)里面有多少行星，按照存在的條件相乘，那得到的能產生人類這種等級生命的行星數(shù)目應該是幾千億顆，因為一般來說像銀河系這么大的星系里面就有幾千億顆恒星，如果一個恒星系統(tǒng)至少有一顆處于宜居帶的行星的話，那就意味著有幾千億個機會能產生生命?！?/p>