銀河系雙胞胎？宇宙早期大質量「棒旋星系」現身挑戰星系形成理論

神秘新一代 · 發表於 5 天前

銀河系雙胞胎？宇宙早期大質量「棒旋星系」現身挑戰星系形成理論

日本天文學家觀測到一個存在於宇宙早期的星系，令人驚訝的是，這個星系與今日的銀河系
（英文： The Milky Way），結構相似，質量更大，而且恆星形成速率高得驚人。

研究人員指出，早期宇宙即有如此成熟且大質量的棒旋星系，或許星系形成的理論需要修正。

根據《路透》報導和研究團隊發表的新聞稿，研究人員利用智利阿塔卡瑪大型毫米及
次毫米波望遠鏡陣列（ALMA）與美國韋伯太空望遠鏡（JWST）觀測資料，發現這個位於
鯨魚座（Cetus）的星系 J0107a，存於111億年前，相當於宇宙現齡的5分之1；它和
銀河系長得很像，同為棒旋星系，即結構中心有由恆星、氣體形成筆直棒狀的螺旋星系；
其質量比銀河系大10倍以上，擁有驚人的高恆星形成速率，是銀河系的約300倍，
但其體積卻比銀河系更為緊湊。

這份21日在《自然（Nature）》期刊發表的研究報告第一作者、日本國立天文台天文學家黃爍
（Shuo Huang）說，「這是一個怪獸星系，擁有高恆星誕生率和大量氣體，遠超過現今的星系」。

這項發現挑起有關星系形成速度和過程的問題。

報告共同作者、日本靜岡大學（Shizuoka University）天文學副教授齊藤俊貴（Toshiki Saito）
指出，銀河系有很多時間來形成這麼大的結構，而J0107a沒有，「在這麼早期的宇宙，怎麼形成
如此大質量星系？」

像銀河系這樣，結構高度有組織的棒旋星系，現今很常見，但是在111億年前並非如此。

棒旋星系中的棒狀結構，被認為是恆星孕育區，會把星系旋臂的氣體帶進星系中心，有些氣體之後
形成分子雲，在重力影響下坍縮形成小型高密度核心，隨著溫度和壓力上升，誕生出新恆星。

儘管今日的宇宙，也有一些星系正以類似速率形成恆星，但是幾乎都處於星系碰撞和合併過程中，
而J0107a並無這類活動跡象。

該星系中心的棒狀結構長度約 5萬光年，銀河系的約10萬光年。

黃爍說，「與其他通常形狀混亂或不規則的宇宙早期『怪獸』星系相比，J0107a的形狀出人意料
地看來非常類似現代的螺旋星系」，這意味著，「有關現代星系結構形成的理論，或許需要修正」。