為什麼科學家能判斷光是130多億年前的？
    星系的發現對探索宇宙的起源有何意義？
    這些星系是用什麼手段觀測到的？

    美國加利福尼亞理工學院日前發佈消息稱,該校天文學家觀測到一些古老星系在距今130多億年前發出的光。科學家稱,這是迄今觀測到的最古老、最遙遠的星系。那麼，科學家是通過何種觀測方式和計算方法得出這一結論的？這一發現對於人類探索宇宙有什麼意義呢？7月18日，記者就相關問題，採訪了南京紫金山天文臺的有關專家。

    南京紫金山天文臺的王紅池研究員介紹説，美國天文學家觀測到的這些星系在130多億年前發出的光，説明這些星系至少在130億年前已經存在了，這比地球的“年齡”要大多了，而它們離地球的距離也至少在130億光年以上。

    為什麼科學家能判斷他們觀測到的光是130多億年前的？王紅池説，這是科學家首先根據多普勒-斐索效應觀測到的，這些遠離我們的星系發出的光的譜線是向紅光方向移動的，稱為紅移。然後，科學家通過哈勃定律測算出這些星系到地球的具體距離，即可得知該星系發出的光所行走的時間。可以肯定的是，這些星系是迄今觀測到的最古老、最遙遠的星系。

    王紅池認為，這些星系的發現對於我們探索宇宙起源有著非常重大的意義。他説,宇宙是廣漠空間和其中存在的各種天體以及瀰漫物質的總稱，宇宙是由大約150億年前發生的一次大爆炸形成的。宇宙在剛形成的時候物質十分均勻，但是通過宇宙的漲落，宇宙中密度高的物質慢慢聚集形成了原始星系，原始星系通過不斷的碰撞併合，構成了大星系。這次發現的古老星系至少已經存在了130億年，這對於科學家探索宇宙起源很有幫助，因為它為科學家研究宇宙中最早的星系提供了非常重要的線索，也給科學家帶來了宇宙形成初期的重要信息。通過研究這些最古老、最遙遠的星系，科學家可以了解宇宙“年輕”時候的一些情況，也就是130億年前的宇宙是什麼樣子的，這把科學家研究宇宙的時間界限大大往前推進了。

    更為關鍵的是，這些最古老、最遙遠的星系為我們檢驗現有的一些天文學理論正確與否提供了大量證據。我們原有的一些關於宇宙“年輕”時候的理論苦於沒有第一手證據一直得不到證實，而這次最古老、最遙遠星系的發現將有助於科學家解決這些問題；與此同時，一些可能存在錯誤的理論也將受到這些證據的檢驗。

    在問及這次發現的觀測方式時，王紅池解釋説，天文學家在觀測過程中借助了“引力透鏡”效應。所謂“引力透鏡”效應,就是如果觀測者到光源的視線上有一個大質量的前景天體，則在光源的兩側會形成兩個像,就好像有一面透鏡放在觀測者和天體之間一樣。王紅池説，這些古老星系發出的光在距離地球更近的天體附近通過時發生偏曲，進而聚焦，這些聚焦的光的亮度遠比光源一開始發出的光的亮度要大得多，科學家通過設在夏威夷冒納凱阿山上的“KeckⅡ”望遠鏡觀測到了這些光，最終發現了這些星系。(記者 鄭晉鳴 通訊員 蔣韜)

2004年，美國科學家發現了一個距地球約130億光年的微型星系。照片來源：路透社

    星系的定義：在天文學中，由千百億顆恒星以及分佈在它們之間的星際氣體、宇宙塵埃等物質構成的，佔據了巨大空間距離的天體系統叫做“星系”。星系在早期曾被歸入星雲中，直到1924年，在準確測定了仙女座星雲的距離後，星系的存在才正式確立。

    星系的形狀：可以劃分為橢圓星系、透鏡星系、漩渦星系、棒旋星系和不規則星系五種。星系在太空中的分佈也並不是均勻的，往往聚集成團。少則三兩成群，多則幾百個聚集在一起，這就是“星系團”。

    星系的起源：一般認為，當宇宙從猛烈的爆發中産生時，大量的物質被拋射到空間中。形成宇宙中的“氣體雲”。這些氣體雲本身處在平衡之中，但是在某種作用下，平衡被打破了，物質聚集在一起，質量高達太陽質量的上千億倍。這些物質團後來在運動中分裂開，並最終形成無數顆恒星，原始的星系就形成了。一般認為，星系形成的時期在100億年前左右。

    2004年的發現：2004年2月15日，美國加利福尼亞理工學院天文學家宣佈，他們借助於哈勃望遠鏡和夏威夷島的科克天文臺的巨大天文望遠鏡，觀察到距離地球130億光年的星系。根據計算，這個星系是在導致宇宙誕生的“大爆炸”之後7.5億年時形成的，是截至當時人類所觀測到的最古老、距離地球最遙遠的星系。（張淩雲整理）