最遙遠的旋轉盤星系的發現挑戰了當前的形成理論

研究人員發現了迄今為止觀測到的最遙遠的類銀河系。這個被稱為 REBELS-25 的盤狀星系看起來和現在的星系一樣有序，但我們看到的卻是宇宙只有 7 億年前的樣子。

這是令人驚訝的，因為根據我們目前對星系形成的理解，這麼早預計會顯得更加混亂。 REBELS-25 的旋轉和結構是使用歐洲南方天文台 (ESO) 合作夥伴阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列 (ALMA) 揭示的。

我們今天看到的星系與天文學家通常在早期宇宙中觀察到的混亂、塊狀的星系相比已經有了很大的變化。該研究的合著者、荷蘭萊頓大學的天文學家杰奎琳·霍奇說：“根據我們對星系形成的理解，我們預計大多數早期星係都是小而雜亂的。”

這些雜亂的早期星系相互融合，然後以極其緩慢的速度演變成更平滑的形狀。目前的理論表明，一個星係要像我們的銀河系一樣有序——一個具有旋臂等整齊結構的旋轉盤——必須經過數十億年的演化。然而，REBELS-25 的檢測對這個時間尺度提出了挑戰。

在研究「REBELS-25：發現 z = 7.31 處的動態冷盤星系」中，接受發表於英國皇家天文學會每月通知，天文學家發現 REBELS-25 是迄今為止發現的最遙遠的強旋轉盤狀星系。從這個星係到達我們的光是在宇宙只有 7 億歲的時候發出的——僅為當前年齡（138 億歲）的 5%——使得 REBELS-25 的有序旋轉出人意料。研究結果是可用的於arXiv預印本伺服器。

萊頓大學的博士生露西·羅蘭（Lucie Rowland）表示：「看到一個與我們的銀河系如此相似且強烈以自轉為主導的星系，挑戰了我們對早期宇宙中的星系演化為當今宇宙有序星系的速度的理解。

REBELS-25 最初是在同一團隊先前的觀測中發現的，該團隊也是與位於智利阿塔卡馬沙漠的 ALMA 進行的。當時，這是一個令人興奮的發現，顯示出旋轉的跡象，但數據的分辨率還不夠精細，無法確定。為了正確辨別星系的結構和運動，研究團隊利用 ALMA 進行了更高解析度的後續觀測，證實了其破紀錄的性質。

英國利物浦約翰摩爾斯大學的研究員、該研究的合著者倫斯克·斯密特 (Renske Smit) 表示：“ALMA 是現有的唯一一台具有實現這一目標的靈敏度和分辨率的望遠鏡。”

令人驚訝的是，這些數據也暗示了與銀河系類似的更發達的特徵，例如中央細長條，甚至，儘管需要更多的觀察來證實這一點。

羅蘭說：“找到更多進化結構的進一步證據將是一個令人興奮的發現，因為它將是迄今為止觀察到的具有此類結構的最遙遠的星系。”

這些未來對 REBELS-25 的觀測，以及早期旋轉星系的其他發現，將有可能改變我們對早期星系形成以及整個宇宙演化的理解。

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