宇宙的曙光太亮了。天文学家可能已经找到了原因。

宇宙的起源有些奇怪。

更正：关于宇宙的起源有很多“奇怪的事情”。但对于一个特别奇怪的事情，科学家们可能已经找到了解决方案。在时间的黎明，来自星系的紫外线比我们预期的要多得多，这可能是因为它们与恒星非常多。

根据新的模拟，詹姆斯韦伯太空望远镜在宇宙黎明探测到的光量可以通过恒星形成来解释，而无需任何微调。这意味着我们不需要求助于诸如非标准宇宙学模型之类的解决方案来解释在之后的第一个十亿年中额外的紫外线。大爆炸.

“这些星系的发现是一个很大的惊喜，因为它们比预期的要亮得多，”天体物理学家克劳德-安德烈·福歇尔-吉盖尔说西北大学。

“通常，一个星系是明亮的，因为它很大。但由于这些星系是在宇宙黎明时形成的，所以自大爆炸以来还没有足够的时间过去。这些巨大的星系怎么会这么快聚集起来？我们的模拟表明，星系通过宇宙黎明形成这种亮度没有问题。

JWST对早期宇宙的观测有颠覆我们偏见关于大爆炸后的关键时代。望远镜发现的星系比我们预期的要多得多，看起来非常不同从我们想象的它们的样子来看。

其中一些比天文学家认为我们在宇宙黎明中发现的要明亮得多。我们可以将其解释为这些星系相当大。但这并不是星系产生光的唯一方式。

“关键是在短时间内在系统中再现足够数量的光，”天体物理学家孙国超说西北大学。

“这可能是因为系统非常庞大，或者因为它有能力快速产生大量光。在后一种情况下，系统不需要那么大。如果恒星形成是连发的，它会发出闪光。这就是为什么我们看到几个非常明亮的星系。

为了弄清楚这些早期星系的光是大小还是恒星形成的结果，由Sun领导的团队使用计算机模拟来模拟宇宙黎明期间星系的形成，以及大爆炸后可用的材料和环境。

附近宇宙中更成熟的星系 - 大，成熟且相对平稳 - 倾向于以或多或少稳定的速率产生恒星。

当研究人员进行模拟时，他们发现宇宙黎明中的星系做了一些不同的事情。它们的恒星形成发生在狂暴的爆发中，穿插着数百万年的低恒星形成时期。

这被称为爆发星形成，在低质量星系中尤其常见 - 就像那些刚刚在宇宙黎明中形成的星系一样。目前尚不清楚原因，但天文学家认为这与一种叫做反馈，恒星本身限制了恒星的形成。

“我们认为发生的事情是恒星爆发形成，然后几百万年后，这些恒星爆炸成超新星，”福歇尔-吉盖尔解释.

“气体被踢出，然后落回形成新的恒星，驱动恒星形成的循环。但是当星系变得足够大时，它们的引力要强得多。当超新星爆炸时，它们不够强大，无法从系统中喷射气体。引力将星系结合在一起，使其进入稳定状态。

模拟还表明，一次观测到的明亮星系数量与JWST的观测结果相匹配，无需调整任何参数。这是一些最有力的证据，证明爆发的恒星形成，而不是大小，是意外光线的原因。

研究人员说，未来的工作考虑到爆发性，可以帮助模拟星系和星系团的早期演化。

研究结果发表在天体物理学杂志快报.

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