在宇宙探索的征程中,哈勃太空望远镜再次立下奇功,它捕捉到了一个极为特殊的星系——MACS0647 - JD。这束来自该星系的光,穿越了漫长岁月,最终抵达地球,为人类揭开了一段宇宙早期神秘而狂暴的历史。
这束光的故事,要从宇宙大爆炸之后4.2亿年说起。那时的宇宙宛如一个初生的婴儿,正处于“黑暗时代”的末期,混沌尚未完全消散。我们的银河系尚未诞生,太阳系更是连星云尘埃的形态都未形成。这束光在真空中孤独地旅行了133亿年,才终于映入人类的眼帘。然而,这束光极其微弱,按常理,即便是哈勃望远镜这样锐利的“眼睛”,也难以察觉它的存在。幸运的是,宇宙为人类准备了一个天然的“放大镜”。
在地球与MACS0647 - JD之间,横亘着一个庞大的星系团——MACS J0647 + 7015。这个星系团堪称宇宙中的“巨无霸”,其质量相当于3000万亿个太阳。根据广义相对论,巨大的质量会弯曲时空,这个星系团就如同一块完美的透镜。它对从背后射来、原本已经发散黯淡的星光进行了强行扭曲、折叠和聚焦,将星光的亮度放大了数倍,最终让这束光成功投射到了哈勃望远镜的镜头之中。
借助这种奇妙的“引力透镜”效应,人类得以窥见宇宙婴儿期的模样。MACS0647 - JD与我们熟知的安详旋转的螺旋星系截然不同,它是一个疯狂的“恒星工厂”。在那个物质高度密集的早期宇宙,它以惊人的效率将气体转化为恒星,其造星运动的剧烈程度,让现代的“老年”星系只能望其项背。
虽然人类如今看到的是它133亿年前发出的光,但它的本体早已退行到了遥远的地方。这里需要解释一个看似违背直觉的概念:相对论禁止物体在空间中穿行的速度超过光速,但并不限制空间本身的膨胀速度。想象一只蚂蚁在气球表面爬行,蚂蚁的速度是有限的,可如果有人在用力吹气球,气球表面会急速膨胀。对于这只蚂蚁而言,远处的一个点就会以极快的速度远离它,这个速度完全可以超过蚂蚁爬行的极限。这就是哈勃定律所描述的宇宙景象。
普朗克卫星团队在2013年公布的精确测量结果显示,哈勃常数约为67.8km/s/Mpc。这意味着,在宇宙空间中每间隔326万光年的距离,空间的膨胀速率就会增加68公里每秒。这是一种累积效应,距离越远,累积的膨胀速度就越快。当距离达到约144亿光年时,空间的膨胀速度就已经达到了光速。而MACS0647 - JD如今距离我们约460亿光年,那里的空间正在以3倍于光速的速度带着它狂奔而去。
从因果律的角度来看,MACS0647 - JD已经与地球彻底断联,人类看到的只是它留在宇宙中的最后一抹余晖。计算表明,可观测宇宙中97%的星系,在因果层面上都已经与地球失去了联系。即便人类现在就能造出光速飞船,即便拥有无限的寿命,人类能够触及、真正抵达的范围,也仅仅局限于本星系群内这微不足道的3%的物质。而剩下的97%,那些绚丽的星云、那些可能存在的地外文明,它们的光仍在向地球奔来,让我们误以为它们还在那里。但实际上,它们的本体早已随着空间的狂暴膨胀,成为了时空结构之外的幻影,永远无法被人类触及,永远无法被挽回。









