发现盘状星系比预期还早熟,形成于大爆炸后仅15 亿年

过去观察结果表明,大爆炸发生后约30~60 亿年,盘状星系(包括银河系这种大型螺旋星系)才开始大量出现,然而最新研究发现有史以来最古老的盘状星系,形成于大爆炸之后仅15 亿年。这星系如此早熟,也说明了像银河系这种大型螺旋星系可以相对快速地成长。最古老的大型星系如何在混乱的早期宇宙中形成?当前理论建模认为,大型星系是由许多较小星系和气体团块合并而成,由于过程相当暴力,因此在宇宙早期发现的星系看起来通常都像车祸现场残骸,不成体统;随着时间流逝,热气体与尘埃才逐渐冷却坍塌成盘状星系。

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而模型表明,我们不会在大爆炸后不久就看到井然有序的旋转圆盘状星系,多数在大爆炸后60 亿年才开始具有漂亮的圆盘形状,然而当科学家在大爆炸后仅15 亿年就看到这种盘状星系时,证明星系的形成演化还有其他不同机制。
马克思普朗克天文学研究所Marcel Neeleman 团队认为,可能是另一种冷吸积模式,主角为暗物质,早期宇宙中成簇不可见的暗物质做为一种庞大骨架,如果气体从一开始就很凉爽,就可能会沿着暗物质细丝流入暗物质团块中,从而积聚成大型有序的盘状星系。

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为验证这理论,科学家利用阿塔卡玛大型毫米及次毫米阵列(ALMA)观察早期宇宙,真的发现名为DLA0817G 的新星系(为了纪念已故天文学家Arthur Wolfe,也称为Wolfe Disk 星系) ,在大爆炸后15 亿年就已拥有漂亮的旋转盘面。

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