天文学家发现最古老盘星系 形成于宇宙大爆炸后15亿年

腾讯太空讯 5月21日消息，据国外媒体报道，天文学家日前通过位于智利的ALMA望远镜发现了一个古老盘星系。

据推测其形成于宇宙大爆炸后15亿年，是迄今为止人类所发现的最古老盘星系。这一发现也改变了天文学家对早期宇宙中如何形成星系的理解。

一个星系是如何形成的？天文学家在研究充满尘埃、气体和恒星的庞大系统如何聚集在一起时，时常会这样扪心自问。在寻找答案的过程中，他们把望远镜转向天空，去寻找宇宙中的那些遥远星系，期望能解开这个谜团。

当地时间周三发表在《自然》(Nature)杂志上的一项新研究显示，一个国际天文学家团队探测到隐藏在宇宙遥远角落里一个盘星系发出的光。这个巨大盘星系发出的光花了大约125亿年才抵达地球，也意味着星系是在宇宙大爆炸后约15亿年形成的。

研究团队借助世界上最强大的望远镜之一阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）发现了这个星系，当时团队正在研究来自一个遥远类星体的明亮光线。星系光的一部分在达到地球的途中被吸收，表明整个盘星系隐藏在黑暗太空中。研究团队利用ALMA和哈勃太空望远镜的数据更清晰了解到星系的一些特征。

“先前研究已经暗示这些富含气体的古老盘星系的存在，”马克斯·普朗克天文研究所天文学家、研究论文第一作者马赛尔·尼尔曼（Marcel Neeleman）说。“多亏ALMA，我们现在有确切证据表明这些星系早在宇宙大爆炸15亿年后就出现了。”

研究团队将其正式命名为DLA0817g星系。为纪念天文学家亚瑟·M·沃尔夫（Arthur M. Wolfe），他们给这个盘星系取名为沃尔夫盘。

通过将观测结果与分析模型进行对比，研究团队推测这个盘星系有一个遍布尘埃的气体盘，整个盘星系以大约每秒272公里的速度旋转，其似乎在以非常快的速度形成恒星。

“这一定是早期宇宙中最多产的盘星系之一，”加州大学圣克鲁斯分校天文学家、研究论文合著者哈维尔·普罗查斯卡（Xavier Prochaska）说。

新发现为星系如何形成提供了一些线索，也有助于解答有关为什么我们经常发现类似巨大圆盘的结构等问题。

西澳大学天体物理学家阿尔弗雷德·泰利（Alfred Tiley）表示，“确定星系盘何时开始出现，可以告诉我们宇宙早期星系形成的机制。”

目前科学家对星系形成的理解认为，宇宙中无形的暗物质球体为气体和尘埃提供了一种基础框架，最终形成恒星和整个星系。亿万年来，不断冷却的热气体和尘埃形成了人类在遍布宇宙星系中所发现的巨大吸积盘。

但现有模型表明，在宇宙大爆炸之后的较早时期不会出现星系盘。研究团队认为，他们之所以在这么早的时期就发现了巨大的沃尔夫盘，是因为它由冷气体构成。

先前理论认为，这些类型的较冷气体盘应该只会在宇宙大爆炸后30亿年左右才出现。新的分析结论将这一时间向前推了15亿年。

不过泰利也表示，关于这个气体盘如何形成还有其他可能的解释，但需要对盘星系DLA0817g进行更多观测。

“一种可能的解释是，所观测到的气体盘是多个星系发生合并的结果，这些星系可能将较冷气体汇集到所形成圆盘的中心，”他说。“但作者认为，发生冷吸积的可能性更大。”（翻译：皎晗）