天文学家们利用欧洲南方天文台(ESO)的合作伙伴阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)，揭示了一个非常遥远的年轻星系，它与我们的银河系惊人地相似。这个星系离我们如此之远，它发出的光经过了120亿年才到达我们这里:我们看到的是宇宙14亿年前的样子。它还令人惊讶地不混乱，这与早期宇宙中所有星系都是混乱不稳定的理论相矛盾。这个意外的发现挑战了我们对星系形成的理解，为我们了解宇宙的过去提供了新的视角。

 

“这个结果代表星系形成领域的一个突破,表明我们观察的结构,在我们银河系附近的螺旋星系和120亿年前已经到位,“弗朗西斯卡Rizzo说,博士生来自德国马克斯普朗克天文研究所,领导这项研究发表在《自然》杂志上。尽管天文学家研究的这个名为SPT0418-47的星系似乎没有旋臂，杏耀客户端但它至少具有我们银河系的两个典型特征:一个旋转的圆盘和一个凸起，即大量恒星紧紧地围绕在星系中心周围。这是宇宙历史上第一次发现如此早期的凸起，使SPT0418-47成为最遥远的银河系。

 

来自荷兰格罗宁根大学卡普廷天文研究所的论文合著者Filippo Fraternali说:“最大的惊喜是发现这个星系实际上与附近的星系非常相似，这与模型和先前不太详细的观测结果的所有预期相反。”在早期的宇宙中，年轻的星系仍处于形成过程中，因此研究人员预计它们会是混沌的，缺乏像银河系这样成熟星系所特有的独特结构。

 

研究像SPT0418-47这样的遥远星系是我们理解星系形成和演化的基础。这个星系太遥远了，我们看到它的时候，宇宙只有现在年龄的10%，因为它的光到达地球需要120亿年。通过研究它，我们将回到这些小星系刚刚开始发展的时代。

 

由于这些星系如此遥远，即使是最强大的望远镜也几乎不可能对它们进行详细的观测，因为这些星系看起来又小又暗。这个团队克服了这个障碍，他们将附近的一个星系作为一个强大的放大镜——一种被称为引力透镜的效应——使ALMA能够以前所未有的细节看到遥远的过去。在这种效应中，来自邻近星系的引力扭曲和弯曲了来自遥远星系的光，导致它看起来扭曲和放大。

 

由于它们几乎是精确的排列，这个被引力透镜化的遥远星系在附近星系周围呈现出近乎完美的光环。该研究小组利用一种新的计算机建模技术，利用ALMA数据重建了遥远星系的真实形状及其气体的运动。“当我第一次看到SPT0418-47的重建图像时，我简直不敢相信:一个宝箱正在打开，”Rizzo说。

 

“我们的发现非常令人困惑;尽管恒星以很高的速率形成，因此是高能过程的场所，SPT0418-47是在早期宇宙中观察到的最有序的星系盘，”同样来自马克斯普朗克天体物理研究所的合著者Simona Vegetti说。“这个结果是相当出乎意料的，并且对我们认为星系是如何进化的有重要的暗示。”但是天文学家注意到,尽管SPT0418-47盘和其他特性类似于我们今天所看到的螺旋星系,他们期望它演变成一个星系与银河系非常不同,并加入类椭圆星系,另一种类型的星系,在螺旋,今天居住在宇宙。

 

这一意外的发现表明，早期的宇宙可能并不像人们曾经认为的那样混乱，并提出了许多问题:一个有序的星系是如何在大爆炸后这么短的时间内形成的?在ALMA的发现之前，早在今年5月，科学家宣布在类似距离处发现了一个巨大的旋转盘。由于透镜效应， 杏耀介绍 ，SPT0418-47的图像更加清晰，除了圆盘外还有一个突起，这使得它比之前研究的银河系更像我们现在的银河系。

 

未来的研究，包括ESO的超大望远镜，杏耀app将试图揭示这些“婴儿”盘状星系到底有多典型，以及它们是否通常没有预期的那么混乱，为天文学家发现星系是如何进化的开辟了新的途径。