摘要：天文学家在早期宇宙中发现了一个巨大的、高度活跃的螺旋星系，这为像我们银河系这样的星系是如何形成的提供了新的视角。这个古老的星系有一个明亮的中央条——在许多现代螺旋星系中都能看到的结构——它的发现正在帮助科学家更好地了解这些宇宙巨星是如何生长和进化的。

J0107a 是已知最早的棒状漩涡星系，它揭示了狂野的恒星形成和高速气流——这是星系自古以来生长的线索。图片来源：SciTechDaily.com

一个 111 亿年前的巨大棒状螺旋星系已经被发现，显示出前所未有的恒星形成活动和气体动力学。它可能会重塑我们对银河系等星系如何演化的理解。

天文学家在早期宇宙中发现了一个巨大的、高度活跃的螺旋星系，这为像我们银河系这样的星系是如何形成的提供了新的视角。这个古老的星系有一个明亮的中央条——在许多现代螺旋星系中都能看到的结构——它的发现正在帮助科学家更好地了解这些宇宙巨星是如何生长和进化的。

一些螺旋星系，包括银河系，有一条直条穿过它们的中心。这个条状物就像一个漏斗，将气体向内引导，在那里它可以为新恒星的诞生提供燃料。但一个很大的谜团仍然存在：为什么只有大约一半的螺旋星系有条形？这些结构在塑造星系的未来中扮演什么角色？

左：詹姆斯韦伯太空望远镜拍摄的近红外图像。底部的两个星系是前景物体。右：ALMA 观察到的分子气体分布。气体积聚在旋转棒结构的前端，并向中心下降。图片来源：NASA、ALMA （ESO/NAOJ/NRAO）、Huang 等人。

为了探索这些问题，日本国家天文台和名古屋大学的 Shuo Huang 领导的研究团队转向了强大的 ALMA 射电望远镜。他们专注于一个名为 J0107a 的星系，该星系位于鲸鱼座，该星系在 111 亿年前存在，令人震惊。J0107a 就是科学家所说的“怪物星系”——一个通过以非凡的速度形成恒星而经历快速增长的星系。

在很长一段时间里，要详细研究这些遥远的星系几乎是不可能的。但是，由于詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）的敏锐视野，天文学家们现在可以看到这些古老巨星中一些清晰的螺旋图案，甚至是中心条。J0107a是有史以来观测到的最古老、质量最大的棒状螺旋星系。这使它成为一个强大的时间胶囊，用于研究这些雄伟的星系结构在早期宇宙中是如何形成和演化的。

左图：詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的附近星系 VV114 和背景怪状漩涡星系 J0107a 的近红外图像，z=2.433。图片来源：NASA。右图：J0107a 的恒星和分子气体分布。来源：NASA、ALMA （ESO/NAOJ/NRAO）、Huang 等人。

研究小组发现，在 J0107a 中，气体在棒状星系中的分布和运动与现代星系相似。但与现代星系相比，气体的浓度要高出数倍，气体流动的速度也更快，达到每秒几百公里。天文学家认为，这种大量涌入中心的气体将推动大量额外的恒星形成，有助于推动这个怪物星系的演化。这是第一次观察到这些特征，并且它们不是通过理论或仿真模型预测的。

参考资料：Shuo Huang、Ryohei Kawabe、Hideki Umehata、Kotaro Kohno、Yoichi Tamura 和 Toshiki Saito，2025 年 5 月 21 日，《自然》杂志。
DOI：10.1038/s41586-025-08914-2

来源：人工智能学家