根據(jù)這張照片螺旋星系開始形成的時(shí)間比我們想象的要早

最近，科學(xué)家們對(duì)我們宇宙的遙遠(yuǎn)部分進(jìn)行了更好的觀察，并了解到螺旋星系開始形成的時(shí)間比以前認(rèn)為的要早 10 億年。盡管圖片模糊不清，但它告訴了科學(xué)家們他們需要知道的一切。

這張照片是由一組日本天文學(xué)家拍攝的，他們使用位于智利的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)。這張照片中的光線顯示了一個(gè)已有 124 億年歷史的星系，這表明它一定是在大爆炸后大約 14 億年形成的。研究人員在他們的研究中指出，該陣列也檢測(cè)到來自星系的碳離子排放。

雖然這聽起來可能沒什么大不了的，但科學(xué)家們認(rèn)為，早期的宇宙主要充滿了缺乏可識(shí)別結(jié)構(gòu)的較小的原星系。目前的觀點(diǎn)——至少在看到數(shù)據(jù)之前持有的觀點(diǎn)——認(rèn)為這些原星系只是相互碰撞的物質(zhì)團(tuán)塊，有時(shí)甚至相互融合。我們認(rèn)為那時(shí)它們還沒有開始采用螺旋星系的標(biāo)志性形狀(見下圖)。

科學(xué)家們?nèi)匀徊淮_定某些星系中的旋臂和膨脹中心是如何形成的。一個(gè)主要的理論表明，通過與附近其他星系的潮汐相互作用，這些臂開始與主要的中心質(zhì)量分離。另一種理論聲稱，這些臂是由從附近其他星系拉出的物質(zhì)構(gòu)成的。任何一種理論似乎都有道理，希望這個(gè)新數(shù)據(jù)，隨著它的繼續(xù)研究，可以揭示更多的信息。

該研究的合著者、日本國(guó)家天文臺(tái)和 SOKENDAI 的天文學(xué)家 Satoru Iguchi 說：“星系的形成時(shí)間和方式是天文學(xué)中一直在探索的謎團(tuán)。” “我們?cè)谛窍?BRI1335-0417 中發(fā)現(xiàn)了螺旋形態(tài)……并且首次證明了在宇宙恒星形成高峰之前很久的最遙遠(yuǎn)的螺旋星系。”

意大利 Arcetri 天體物理天文臺(tái)的天文學(xué)家 Federico Lelli 說：“這項(xiàng)研究與最近在原始宇宙中發(fā)現(xiàn)的令人驚訝的‘成熟’星系一致。之前用 ALMA 望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的觀測(cè)表明，在大爆炸后僅 10 億年，就有規(guī)律地旋轉(zhuǎn)的氣體盤和巨大的恒星凸起就位。這項(xiàng)工作為另一個(gè)‘成熟’跡象提供了證據(jù)：旋臂。”

今年早些時(shí)候，萊利領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)類似的研究，考察了一個(gè)名為 ALESS 073.1 的星系。這個(gè)星系與日本團(tuán)隊(duì)研究的星系一樣，也是在大爆炸后不久形成的。他的團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)中央凸起和圍繞它的旋轉(zhuǎn)氣體盤。隨著像 ALMA 這樣的新型望遠(yuǎn)鏡可供使用，天文學(xué)家將更容易獲得有關(guān)早期星系和其他元素的更準(zhǔn)確信息。它是如此令人興奮!