随着科学技术的进步得出的数据对一直以来的巨型星系的形成等假设受到了挑战 。 XMM-2599星系就是一个例子 ， XMM-2599在宇宙不到10亿年的时候形成了它的大部分恒星 ， 然后在宇宙只有18亿年的时候变得不活跃 。 这使天文学家一直认为巨型星系不能在早期宇宙中形成的假设受到了挑战 。
本文图片
很久以前 ， 在宇宙的早期 ， 科学家发现了一个星系 ， 从宇宙形成的时间来看 ， 这个星系似乎发展得过于成熟 。 它被称为SPT0418-47 ， 潜伏在124亿光年之外——当时宇宙只有14亿年 。
本文图片
这个星系很特殊 ， 因为它与我们的银河系十分相似 。 虽然它没有螺旋星系特有的弯曲臂 ， 但它确实由一个扁平的旋转圆盘组成 。 它的质量与银河系相似 ， 而且更令人震惊的是 ， 它具有一个核球（银河系主要由核球、银盘和银晕组成） ， 是普遍存在于大多数旋涡星系中心的密集恒星团 。
本文图片
虽然我们发现了更早的旋转盘星系 ， 但SPT0418-47是我们发现的最早的具有核球的星系 。 有看法称星系的形成和演化其实与认为的完全不同 ， 而上述事实似乎提供了证据 。
德国马克斯普朗克天体物理研究所的天体物理学家弗朗西斯卡·里佐说：“这一结果代表了星系形成领域的突破 ， 表明我们在附近的螺旋星系和银河系中观测到的结构在120亿年前就已经存在 。 ” 。
本文图片
回到宇宙的婴儿期 ， 混沌初开 。 星系往往是炽热的、团块状的 ， 恒星肆意无序地运行——天文学家认为很可能是因为它们相互碰撞造成的 。
但最近的发现开始描绘出一幅更为复杂的图景 。 远眺太空是一项极具挑战性的工作 ， 但不断进步的技术和新观测技术的发展相结合 ， 有助于天文学家了解那些遥远而阴暗的领域 。
本文图片
SPT0418-47相对来说比较阴冷黑暗 ， 很难单独观测到；它的出现是定位的巧合 。 在我们和SPT0418-47之间的第二个星系 ， 创造了引力透镜（引力透镜效应是爱因斯坦的广义相对论所预言的一种现象 。 由于时空在大质量天体附近会发生畸变 ， 使得光线经过大质量天体附近时发生弯曲 。 如果在观测者到光源的直线上有一个大质量的天体 ， 则观测者会看到由于光线弯曲而形成的一个或多个像 ， 这种现象称之为引力透镜现象 。 ） 。
本文图片
由于前景星系（引力透镜现象中的大质量天体）的质量非常之高 ， 它会使周围的时空发生弯曲 ， 导致光线沿着弯曲的路径传播——这就产生了一个放大的、环形的SPT0418-47版本 ， 使用智利的阿塔卡玛大型毫米波天线阵进行成像 。
随后 ， 天体物理学家利用一种新的计算机建模技术 ， 煞费苦心地重建了光环及其气体的运动 ， 以计算出更遥远的星系的形状 。 他们期待着发现一些相对混乱的情况 ， 但出现的情况却不如人所愿 。
本文图片
事实上 ， SPT0418-47是迄今为止在宇宙寿命的前10%发现的最像银河系的星系 。
马克斯普朗克天体物理研究所的天体物理学家西蒙娜·维盖蒂说：“我们的发现相当令人费解；尽管恒星的形成速率很高 ， 因此是高能过程的所在地 ， 但SPT0418-47是早期宇宙中观测到的最有序的星系盘 。 ” 。
“这一结果相当出乎意料 ， 对我们认为星系如何演化具有重要意义 。 ”
研究人员认为SPT0418-47不太可能继续演化成螺旋星系 。 它更有可能继续沿着椭圆星系形态的路径前进 ， 椭圆星系形态比螺旋星系更平滑、更圆 ， 但在局部宇宙中也很常见 。
这个星系在很久以前就已经形成了 ， 这是另一个证据 ， 表明早期宇宙中的星系形成过程并不像我们的星系形成模型所显示的那样需要很长时间 。
本文图片
在过去的几年里 ， 在早期宇宙中发现了比我们想象的更多的大质量星系、超大质量星系和类星体星系 。
现在我们可以在这个组合中加入一些“结构特殊的”星系 ， 这意味着在那些动荡的早期 ， 发生的事情比任何人想象的要多得多 ， 我们的星系演化模型可能需要大修 。
在未来的研究中 ， 使用更强大的几代望远镜 ， 以及现有的和尚待开发的技术 ， 可以将那些黑暗和遥远的星系带入光明之中 。
by: MICHELLE STARR
FY: Thom
如有相关内容侵权 ， 请于三十日以内联系作者删除
转载还请取得授权 ， 并注意保持完整性和注明出处
【天文|早期宇宙中发现新星系，竟和银河系如此相似】
推荐阅读
- 历史|科普：詹姆斯·韦布空间望远镜——探索宇宙历史的“深空巨镜”
- 空间|（科技）科普：詹姆斯·韦布空间望远镜——探索宇宙历史的“深空巨镜”
- 视点·观察|科技巨头纷纷发力元宇宙：这是否是所有人的未来？
- 虚拟|比尔·盖茨关于2022年的五项预言之二：元宇宙成有用的工具
- 视点·观察|科技行业都在谈论“元宇宙”，可是它还不存在
- 虚拟|美新婚夫妇在“元宇宙”办虚拟婚礼
- 概念股|孙佳山、张泰旗：警惕元宇宙可能带来的金融泡沫
- Baidu|百度抢跑元宇宙 却默认“输给”字节？
- 器件|6G、量子计算、元宇宙…上海市“十四五”聚焦这些前沿领域
- 天文|2022年首月“天象剧场”排片已就位，你想看哪部？