遇見 Zhúlóng，撼動(dòng)我們宇宙時(shí)間線的銀河系“雙胞胎”

當(dāng)宇宙還是新的時(shí)，遵循Big Bang大約 138 億年前，星系需要一點(diǎn)時(shí)間才能從周圍的原始湯中組裝出來(lái)。

在宇宙黎明結(jié)束時(shí)的一個(gè)新發(fā)現(xiàn)正在挑戰(zhàn)我們認(rèn)為那次組裝需要多長(zhǎng)時(shí)間。JWST 發(fā)現(xiàn)了一個(gè)巨大的超大質(zhì)量星系，它出現(xiàn)在 128 億年前，結(jié)構(gòu)如此復(fù)雜，以至于它只能屬于最壯觀的星系類別：大設(shè)計(jì)螺旋。

這個(gè)星系的名字是 Zhúlóng，以中國(guó)神話中的火炬龍，它的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)已在天文學(xué)與天體物理學(xué).

“Zhúlóng 表明，在大爆炸后的前 10 億年，成熟星系的出現(xiàn)時(shí)間比預(yù)期的要早得多?！?a>寫由瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)的天文學(xué)家 Mengyuan Xiao 領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)。

“我們的發(fā)現(xiàn)為大質(zhì)量星系形成的模型和早期宇宙中螺旋結(jié)構(gòu)的起源提供了關(guān)鍵的約束。”

在我們今天的宇宙中，星系有許多不同的形狀和大小。透鏡星系是斑駁的、無(wú)形的，而螺旋星系則定義了從其中心彎曲出來(lái)的旋臂。

宏偉設(shè)計(jì)的螺旋星系是最華麗的結(jié)構(gòu)有點(diǎn)像星系，有突出的、形狀良好的、可見的旋臂，從一個(gè)明亮、明確的星系中心彎曲出來(lái);幾乎是柏拉圖式的理想螺旋星系應(yīng)該是什么樣子。

我們不知道漩渦星系是什么時(shí)候開始在宇宙中聚集的，但是在我們觀察的時(shí)空中，它們非常罕見，而且在大約115億年前幾乎不存在。

Zhúlóng 是在 JWST 收集的數(shù)據(jù)中偶然發(fā)現(xiàn)的，用于PANORAMIC 調(diào)查，這是一項(xiàng)觀測(cè)活動(dòng)，旨在觀測(cè)宇宙黎明中的星系，即宇宙大爆炸后的第一個(gè)十億年。

盡管勘測(cè)還發(fā)現(xiàn)了其他大質(zhì)量星系，但該團(tuán)隊(duì)表示，Zhúlóng 確實(shí)令人難以置信。

“它有一個(gè)引人注目的進(jìn)化形態(tài)：一個(gè)靜止的經(jīng)典凸起 + 恒星形成的恒星盤 + 宏偉設(shè)計(jì)的旋臂（定義為跨越整個(gè)星系的螺旋結(jié)構(gòu)，從核心到郊區(qū)，旋臂從截然相反的點(diǎn)開始），已經(jīng)在大爆炸后的 10 億年了，”他們?cè)趫?bào)紙上寫字.

此外，對(duì)于早期宇宙中的星系來(lái)說(shuō)，它是相當(dāng)大的，直徑約為 62,000 光年，質(zhì)量與銀河系的質(zhì)量相當(dāng)。

“Zhúlóng 的突出之處在于它在形狀、大小和恒星質(zhì)量上與銀河系的相似程度。”Xiao 說(shuō).

這黑洞它的中心似乎是靜止的，這表明每年 20 到 155 個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的恒星形成速度正在減慢。

總而言之，數(shù)據(jù)表明一個(gè)星系已經(jīng)經(jīng)歷了形成的陣痛，并正在形成一個(gè)平靜、明確的結(jié)構(gòu)。

研究人員認(rèn)為，Zhúlóng 代表了迄今為止觀察到的最早的螺旋星系例子。這表明類銀河系可以比我們想象的要快得多——大約比本地宇宙中這種形成的速度快 10 倍。

“所有這些屬性的存在使 Zhúlóng 非常特別，”研究人員寫道，“表明早期宇宙中大質(zhì)量星系的快速形成和形態(tài)演化。

該發(fā)現(xiàn)已發(fā)表在天文學(xué)與天體物理學(xué).

本文的早期版本發(fā)表于 2025 年 1 月.

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