天文學家剛剛發現了一個對於當時來說太先進的星系

隨著早期宇宙中發現了更成熟和有序的星系,宇宙學家可能不得不重新思考星系演化理論。 圖片來源:NASA / ESA / CSA / Joseph Olmsted (STScI) 插圖

想像一下,考古學家在挖掘一個古老的洞穴時,他們相信在那裡會看到原始的類人猿祖先,但卻發現了一塊與現代人類幾乎沒有區別的化石。

這或許就是天文學家發現一個類似銀河系的演化星系時的感受。,但點亮當時宇宙只有七億年的歷史。鑑於大多數科學家相信宇宙是今天,那個時期仍然可以被認為是宇宙的幼兒時代,即大爆炸後不久。

利用位於智利阿塔卡馬沙漠的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)天文台,研究人員發現了一個看起來與當代星系一樣有序的星系。研究小組將這個宇宙神童命名為REBELS-25,並相信它是迄今為止發現的最遙遠的旋轉盤狀星系。研究結果是發表英國皇家天文學會每月通知週一。

荷蘭萊頓大學論文合著者杰奎琳·霍奇 (Jacqueline Hodge) 表示:“根據我們對星系形成的理解,我們預計大多數早期星係都是小而雜亂的。”一份聲明

這項發現不僅打破了記錄,而且還提供了越來越多的證據,這要歸功於,這顯示宇宙學家需要修正他們先前關於星系演化的觀念。直到最近,理論學家還相信像銀河系這樣優雅的星系——例如擁有旋轉的圓盤和旋臂——需要數十億年的演化。

天文學家在大爆炸後僅 7 億年就發現了一個旋轉盤狀星系,稱為 REBELS-25。 圖片來源:ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / L. Rowland 等/ESO / J. Dunlop

REBELS-25(ALMA 再電離時代明亮發射線巡天計畫的縮寫)與我們的家鄉星係有多麼相似,可能很快就會變得更加清晰。研究發現了其他成熟特徵的跡象,例如中央細長桿和旋臂。研究小組打算對這個古老星系進行後續研究,以證實這些特徵。

如果這種結構得到證實,REBELS-25將成為已知最遙遠的棒旋星系。這將擊敗紀錄保持者,去年才發現的韋伯望遠鏡。這次探測將 Ceers-2112 定位在大爆炸後 20 億年。

可混搭光速

天文學家先前認為,星系需要數十億年的時間才能變得足夠穩定,以形成所謂的“條帶”,即穿過星系核心的恆星和氣體帶。當星系核附近恆星的軌道變成不穩定且伸展。可以這麼說,隨著恆星軌道變大,它們開始排成一條線。

當它們的引力聚集更多附近的恆星時,條狀體就會變大。最終,銀河系中心的大部分恆星都被困在了酒吧。當天文學家偵測到星條時,他們通常將其解釋為意味著星系已達到穩定階段。

不久前,NASA 宣布棒旋星係是“後來者”基於宇宙演化調查的宇宙。這項研究由帕薩迪納加州理工學院斯皮策科學中心的卡蒂克·謝思 (Kartik Sheth) 領導,觀察了來自一個星系的​​ 2000 多個螺旋星系。人口普查。

樣本發現 70 億年前的類銀河係要少得多,當時宇宙的年齡約為目前年齡的一半。根據研究,在遙遠的過去,只有 20% 的螺旋星系擁有棒狀體,而現代同類星系中則有近 70% 擁有棒狀體。先前的研究。這些觀察結果使天文學家得出結論,即使是接近時間黎明的巨大星係也會是這樣的。更塊狀,結構不明確。

螺旋星系通常有一個旋轉盤,其旋轉「臂」從緻密的中心延伸出來。 圖片來源:ESA / Hubble & NASA / ESO / J. Lee / PHANGS-HST 團隊

不過,哈伯望遠鏡也有局限性,只能觀測到大約八、九十億年前。隨著韋伯望遠鏡靈敏度的提高,偵測到因宇宙膨脹而延伸到紅外線的光,研究人員在更早的時候就看到了棒的形成。

英國達勒姆大學領導的一個研究小組利用韋伯數據研究了星系中棒的形成,就像它們在 8 到 115 億年前的樣子一樣。根據他們的說法,在採樣的 368 個盤狀星系中,這些科學家看到的條狀星系數量是哈伯望遠鏡的兩倍四月出版。

REBELS-25 論文的主要作者 Lucie Rowland 表示,這個古老星系雖然不符合早期星系的輪廓,但卻名副其實。

她說:“看到一個與我們的銀河系如此相似、且以自轉為主導的星系,挑戰了我們對早期宇宙中的星系演化為當今宇宙有序星系的速度的理解。”

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