天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)巨大的盤(pán)狀星系，與我們的星系不同，它形成于125億年前，那時(shí)我們138億年前的宇宙僅是其當(dāng)前年齡的十分之一。但是根據(jù)科學(xué)家對(duì)銀河系形成的了解，這與遙遠(yuǎn)的宇宙無(wú)關(guān)。
這一發(fā)現(xiàn)對(duì)天文學(xué)家如何思考早期宇宙中的星系形成提出了挑戰(zhàn)。
它被稱(chēng)為銀河DLA0817g，但在已故 的四位作者中有三位的前博士生亞瑟·沃爾夫（Arthur M. Wolfe）之前，天文學(xué)家給它起了綽號(hào)。由于智利的Atacama大毫米/亞毫米望遠(yuǎn)鏡陣列（稱(chēng)為ALMA），它代表了他們所觀察到的最遠(yuǎn)的旋轉(zhuǎn)盤(pán)星系。
根據(jù)他們的觀察，星系盤(pán)的質(zhì)量是太陽(yáng)的700億倍。它也以每秒170英里的速度旋轉(zhuǎn)，這類(lèi)似于我們的銀河系。但是，具有穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)良好的盤(pán)狀星系的星系，例如銀河系，是逐漸形成的，并出現(xiàn)在宇宙的時(shí)間軸的后面，有些年代可追溯到大爆炸之后的60億年。
在大爆炸之后的早期，宇宙在很大程度上是一片空白。最終，這之后是非?；靵y的星系形成。小型星系合并并與熱氣團(tuán)塊一起墜毀。
“我們?cè)谟钪嬖缙诎l(fā)現(xiàn)的大多數(shù)星系看起來(lái)像火車(chē)殘骸，因?yàn)樗鼈兘?jīng)歷了一致且經(jīng)常是'暴力'的合并，”德國(guó)海德堡馬克斯·普朗克天文學(xué)研究所首席研究員，博士后研究員馬塞爾·尼勒曼說(shuō)。聲明。“這些熱合并使我們很難形成有序的冷旋轉(zhuǎn)盤(pán)，就像我們?cè)诋?dāng)前宇宙中觀察到的那樣?！?/p>
那么，在這個(gè)動(dòng)蕩的時(shí)期內(nèi)，如何形成一個(gè)結(jié)構(gòu)良好的旋轉(zhuǎn)盤(pán)星系呢？研究人員得出結(jié)論說(shuō)，這個(gè)星系形成并成長(zhǎng)了，以另一種方式被稱(chēng)為冷模積聚。
天文學(xué)家對(duì)星系形成了解的大部分內(nèi)容都是基于層次結(jié)構(gòu)。最初，暗物質(zhì)的暈輪狀結(jié)構(gòu)吸取了氣體，暗物質(zhì)是暈輪狀的結(jié)構(gòu)，它是宇宙中很大的，看不見(jiàn)的部分，其對(duì)周?chē)镔|(zhì)的影響而聞名。合并產(chǎn)生了更大的可能形成恒星的東西，并最終誕生了一個(gè)星系。
暗物質(zhì)暈暈吸入的氣體由于碰撞而被加熱，一旦冷卻，它將形成磁盤(pán)，這可能會(huì)發(fā)生數(shù)十億年。但是在寒冷的情況下，冷得多的氣體被吸入一個(gè)新的星系中，并允許更快地形成一個(gè)圓盤(pán)。
加利福尼亞大學(xué)圣克魯斯分校的研究合著者，天文學(xué)和天體物理學(xué)教授J. Xavier Prochaska說(shuō)：“我們認(rèn)為沃爾夫圓盤(pán)的生長(zhǎng)主要是通過(guò)穩(wěn)定增加冷氣來(lái)實(shí)現(xiàn)的?！?nbsp;“不過(guò)，仍然存在的問(wèn)題之一是如何在保持相對(duì)穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)磁盤(pán)的同時(shí)組裝如此大的氣體?！?/p>
研究人員還使用了哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的新墨西哥州卡爾·詹斯基超大型無(wú)線電天線陣列的數(shù)據(jù)來(lái)了解星系中正在發(fā)生什么樣的恒星形成。
Prochaska解釋說(shuō)：“沃爾夫圓盤(pán)中的恒星形成率至少比我們自己的銀河系高10倍。” “它一定是早期宇宙中生產(chǎn)力最高的盤(pán)狀星系之一。”
Neeleman和他的同事于2017年首次使用ALMA發(fā)現(xiàn)了沃爾夫圓盤(pán)，當(dāng)時(shí)一個(gè)類(lèi)星體發(fā)出的光穿過(guò)了銀河系周?chē)臍錃獠⑵浔┞冻鰜?lái)。類(lèi)星體，通過(guò)望遠(yuǎn)鏡看起來(lái)有點(diǎn)像一顆恒星，實(shí)際上是一個(gè)遙遠(yuǎn)的物體，它發(fā)出大量能量，可能是由掉落在銀河系中心黑洞上的物質(zhì)提供動(dòng)力的。光線幫助他們識(shí)別出這個(gè)正常的星系，而不是非常明亮的星系發(fā)出的直接光。
否則，遙遠(yuǎn)的星系是如此微弱，因此很難觀察到。但是，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡，星系和類(lèi)星體對(duì)準(zhǔn)時(shí)，這種使用類(lèi)星體的“吸收”光方法可能會(huì)發(fā)生，這是罕見(jiàn)的-除非像這樣的星系在早期宇宙中更常見(jiàn)。
尼勒曼說(shuō)：“我們使用這種方法發(fā)現(xiàn)了沃爾夫圓盤(pán)這一事實(shí)告訴我們，它屬于早期存在的正常星系群體?！?nbsp;“當(dāng)我們對(duì)ALMA的最新觀測(cè)結(jié)果令人驚訝地表明它正在旋轉(zhuǎn)時(shí)，我們意識(shí)到早期的旋轉(zhuǎn)盤(pán)狀星系并不像我們想像的那么罕見(jiàn)，而且應(yīng)該有更多的旋轉(zhuǎn)星系。感謝ALMA，我們現(xiàn)在有了明確的證據(jù)它們?cè)缭诖蟊ㄖ蟮?5億年就發(fā)生了。”
需要進(jìn)一步的研究和觀察以了解這種冷的星系形成方法在早期宇宙中有多普遍。
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