為什麼圖中星系的規模理論上不存在？

11-28

綠圈裡這個星系叫HUDF-JD2，它的較大質量跟其較小年齡相比的反常是2005年一篇ApJ文章Evidence for a Massive Poststarburst Galaxy at z~6.5提出的。這個新聞跟今年北大天文系教授吳學兵搞出來的那個大新聞——發現了一個年齡小、質量大的超亮類星體（《自然》雜誌發表吳學兵課題組在類星體研究領域最新成果）——有異曲同工之妙。這有一篇當時的新聞天文學家發現宇宙幼年期誕生的巨型星系(圖)_科學探索，大體解釋了這是一個什麼樣的發現。裡面有個別語句是翻譯者胡翻的，就不引全文了。看一下這一段：

目前較為主流的宇宙星系形成理論認為，大規模的星系是由眾多小型星系互相融合，逐步形成的。但是現在這個全新的星系在異常年輕的階段就能發展到如此巨大的規模，這使得天文學家判斷，宇宙中必定有部分星系是以另一種完全不同的方式發展。從這個超大型的早熟星系發育看，它很可能是採用大規模整體壯大的方式發展起來的，所以相應的其成熟速度也顯得比其它同類要快得多。

就是說大體上來說有兩種星系形成理論，一種叫bottom-up（自下而上），一種叫top-down（自上而下）。自下而上就是先有很多小星系，不斷融合成大星系；自上而下是先有一大團氣體，整體塌縮的過程中碎裂成了各個小結構。這篇文章（Mobasher et al. 2005）的結論是這個星系的形成傾向於後者。因為在比較普遍承認的冷暗物質模型中，是支持自下而上的，所以這裡說是「反常」。

不過如上所述，星系形成不是只有一種理論，不符合這種還可以符合那種。很多時候同一個事情都會有多個不同的理論去解釋，未見得能一下分出勝負，一時不利的理論也不一定沒有翻盤機會。所以題干圖中說的「以我們的理論體系來說它不可能存在」只是一個便於理解的簡化說法而已。

以及這文章測得的8倍銀河系質量這個結果本身也不能盡信，這個星系如果具有活動星系核，會導致質量的高估；如果星系被前景引力透鏡源放大，也可能有高估。

總之就是很多標題上聽起來很嚇人的研究結果，仔細看的話非常複雜，有無窮多的假設、模型依賴、誤差甚至錯誤，孤零零的一篇paper，證據又不夠強的話，就不宜太輕信。

那為什麼有些沒有100%確鑿把握的東西要拿出來做宣傳呢？這是不是坑公眾？像我之前在2015 年 7 月 23 日，NASA 宣布發現 Kepler-452b 意味著什麼？ - 劉博洋的回答、如何評價果殼網對「NASA 發現開普勒 - 452b」的態度？ - 劉博洋的回答和除了月亮以外，地球還有其他天然衛星嗎？ - 劉博洋的回答中有所討論的，天文學的社會意義在於揭示探索未知世界的可能性，而天文傳播並不是單單傳播知識——「有一個8倍銀河系質量的星系，我們的理論解釋不了」，更重要的在於傳播科學研究的思想，包括講述科學研究中的曲折。這種發現了一個新東西，值得高興，但是又仍然存在值得懷疑的點的故事講述方法，就是希望傳達給公眾這種，既要樂觀的以好奇之心看待新發現，又要保持理智的獨立思考精神的態度。

在劉博洋的回答基礎上評註一下。

原圖中的文字是有錯的。圖中並不能看見那個「大得無法解釋」的星系。

圖中最大的那個星系，是 UDF 423，一個平常無奇的星系。關於這個星系的事兒，在下以前寫過答案說過：宇宙中是否可能存在一些地方，其物理規律和性質與我們這裡不同？ - 王力樂的回答
寫那個答案時，沒有意識到 HUDF-JD2 的事情（但畢竟那張圖中也沒有這個的圖像）。不過，好歹還是猜了個「那麼大的星系不可能形成得那麼早」的可能性，也不算太糟糕了。

HUDF-JD2 是那個最大星系旁邊的一個小小的東西，就是下圖中青色的小圈兒里的東西；它在可見光波段看不見，只在紅外波段比較明顯：

（圖片摘自 Wikipedia，圖源為 STScI 的 proceeding：STScI-PRC05-28）

因為你的理論不正確，或者觀測數據不正確
兩者必有其一

比爾蓋茨說，64kb的內存就管夠用了