123亿光年外的“宇宙反常”：JWST发现早期星系比理论亮10倍，标准模型要改写？

在距离地球150万公里的拉格朗日L2点，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）已平稳运行18个月。这台耗费30年研发、搭载6.5米直径主镜的“太空眼睛”，不仅拍出了宇宙诞生后4亿年的星系图像，更近期的观测结果正在撼动天文学的根基——它发现123亿光年外的早期星系亮度远超现有理论预测，迫使科学家重新思考宇宙演化模型。

行星“托儿所”里的生命线索

JWST的近红外光谱仪就像一台“宇宙化学分析仪”，能通过星光穿过天体时的波长变化，识别其化学成分。今年9月，它在距地球120光年的系外行星K2-18 b大气中，同时探测到甲烷、二氧化碳和可能的二甲基硫醚——这种物质在地球上仅由生物产生。这颗8.6倍地球质量的行星，被推测拥有覆盖全球的液态海洋，包裹在氢气大气层下。不过科学家强调，这并非“生命证据”，而是“迄今为止最有希望的线索”。

更令人惊讶的发现来自恒星形成的“襁褓”——距地球约400光年的原行星盘。JWST首次在这个极端辐射环境中检测到水和有机分子，暗示岩石行星（如地球）的形成可能比想象中更普遍。此前，天文学家认为强烈的恒星辐射会“烤干”行星胚胎，而新观测显示，水分子可能通过彗星撞击等方式“补给”年轻行星。

36年悬案告破：超新星遗迹中心藏着中子星

1987年，一颗超新星在大麦哲伦云爆发，成为近400年来最亮的超新星事件（SN 1987A）。哈勃望远镜追踪其遗迹数十年，却始终无法确定核心残留物是黑洞还是中子星。JWST的中红外仪器终于“看清”了关键证据：中心区域存在电离氩和硫气体的特征辐射，这是中子星高速旋转时加热周围物质的“指纹”。

“哈勃擅长拍美图，而韦伯是‘光谱学大师’。”加州大学圣克鲁兹分校名誉教授Garth Illingworth解释，JWST的红外灵敏度能穿透尘埃云，捕捉到天体化学组成的细节。这种能力让它在解开旧谜题的同时，不断抛出新问题。

宇宙膨胀速度之争：韦伯为何“站队”哈勃？

多年来，天文学家对“哈勃常数”——宇宙膨胀速率的测量存在致命分歧：基于宇宙微波背景辐射的测量结果是67.4公里/秒/百万秒差距，而通过造父变星的测量则是73公里/秒/百万秒差距。科学界期待JWST的高精度观测能“一锤定音”，但它的结果却与哈勃完全一致，让这场“宇宙拔河赛”陷入僵局。

“这意味着我们可能需要修改标准宇宙模型，比如引入新的暗能量形式。”芝加哥大学教授Wendy Freedman指出，JWST对造父变星的观测排除了哈勃数据受干扰的可能，暗示现有理论对早期宇宙的描述存在漏洞。更棘手的是，它发现的一批130亿年前的星系，亮度比模型预测高10倍，仿佛“提前完成了质量增长任务”。

“过于成功”的烦恼与未来使命

尽管初期遭遇数据处理软件故障和部分仪器灵敏度下降，JWST的观测申请通过率仍低至1/9，成为史上“最难申请”的望远镜。天文学家正排队用它研究早期黑洞形成、系外行星大气结构，甚至模拟“从外星看地球”——计算显示，若韦伯从银河系外观测地球，能检测到氧气、甲烷和氟利昂等“生命与文明信号”。

“每一次颠覆认知的观测，都是科学进步的开始。”罗切斯特理工学院副教授Jeyhan Kartaltepe说。随着更多数据的积累，这台“红外巨兽”或许将揭示更多宇宙的“反常”，倒逼人类改写教科书。