发现最遥远的旋转盘状星系挑战当前的形成理论

2024-10-08 14:13:36
导读 研究人员发现了迄今为止观测到的最遥远的类银河系星系。这个被称为 REBELS-25 的盘状星系看起来和现在的星系一样有序,但我们看到的是宇...

研究人员发现了迄今为止观测到的最遥远的类银河系星系。这个被称为 REBELS-25 的盘状星系看起来和现在的星系一样有序,但我们看到的是宇宙只有 7 亿年历史时的它。

这令人惊讶,因为根据我们目前对星系形成的理解,这种早期星系预计会显得更加混乱。REBELS-25 的旋转和结构是使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 揭示的,欧洲南方天文台 (ESO) 是该阵列的合作伙伴。

我们今天看到的星系与天文学家通常在早期宇宙中观察到的混乱、块状星系相比已经发生了很大变化。“根据我们对星系形成的理解,我们预计大多数早期星系看起来都很小而且杂乱,”荷兰莱顿大学天文学家、这项研究的合著者杰奎琳·霍奇说。

这些杂乱的早期星系相互融合,然后以极其缓慢的速度演变成更平滑的形状。目前的理论认为,一个星系要想像我们的银河系一样有序——一个旋转的圆盘,结构整齐,就像螺旋臂一样——必须经历数十亿年的进化。然而,REBELS-25 的发现对这一时间尺度提出了挑战。

在《皇家天文学会月刊》接受发表的研究《REBELS-25:在 z = 7.31 处发现动态冷盘星系》中,天文学家发现 REBELS-25 是迄今为止发现的最遥远的强旋转盘星系。从这个星系到达我们的光是在宇宙只有 7 亿年的时候发出的——仅为其当前年龄(138 亿)的 5%——这使得 REBELS-25 有序旋转出人意料。这些发现可在arXiv预印本服务器上找到。

莱顿大学博士生、这项研究的第一作者露西·罗兰 (Lucie Rowland) 说:“发现一个与我们银河系如此相似、强烈以旋转为主的星系,挑战了我们对早期宇宙中的星系如何快速演变成​​当今宇宙的有序星系的理解。”

REBELS-25 最初是在同一团队的先前观测中发现的,同样是使用位于智利阿塔卡马沙漠的 ALMA 进行的观测。当时,这是一个令人兴奋的发现,显示出旋转的迹象,但数据的分辨率不够精细,无法确定。为了正确辨别星系的结构和运动,该团队使用 ALMA 以更高的分辨率进行了后续观测,证实了其破纪录的性质。

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