天文学家在一个古老星系的气态盘上发现了类似池塘的涟漪。
是什么引起了这些涟漪，它们告诉我们有关遥远星系的形成和演化的什么信息？无论发生什么，它如何影响银河系及其主要工作：形成恒星？
这一发现涉及已知最古老的螺旋星系。它已有超过 120 亿年的历史，被称为 BRI 1335-0417。作为已知最古老的螺旋，它在我们研究星系如何形成和演化的过程中占有重要地位。
据科学家称，BRI 1335-0417 盘中的波纹揭示了星系的生长模式。观察结果显示盘的垂直振荡运动就像池塘上的涟漪。这是第一次观察到这种现象，这些涟漪可以帮助解释银河系中恒星的形成。
这些观察结果是发表在《自然》杂志上的新研究的一部分英国皇家天文学会每月通知。该研究的标题是“检测红移 4.4 的棒旋星系中的盘弯曲波。主要作者是澳大利亚国立大学天文学和天体物理学研究学院 (RSAA) 的博士后 Tsukui Takafumi 博士。
BRI 1335-0417 以其快速的恒星形成速度而闻名。它形成的恒星比银河系等现代星系要多得多。一些测量表明，它形成恒星的速度比我们的星系快数百倍。不知何故，气体比其他星系更有效地传输并转化为恒星。
揭示波纹的观测结果是使用 ALMA（阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列）进行的。 ALMA 在观察气体和灰尘方面尤其强大，这有助于它看到涟漪。研究人员表示，这些涟漪是某种外部影响的证据，例如与另一个星系或可能进入的气体的相互作用。这两种影响都可以触发恒星的快速形成，并有助于解释为什么 BRI 1335-0417 形成恒星的速度如此之快。
但 ALMA 发现的不仅仅是涟漪；它还发现了中央酒吧的证据。
螺旋星系中的棒可以通过将气体从旋臂引导到星系的中心区域并促进那里恒星的诞生来驱动恒星的形成。同样的过程也可以解释活动星系核。
“该条形半径长 3.3 +/- 0.2 千秒差距，桥接先前确定的双臂螺旋，在 [C-II] 和 [远红外] 图像中都很明显，通过将气体引导至核心来驱动星系的快速演化”，研究人员在论文中写道。
螺旋星系中的棒是正常的。一项研究表明超过四分之一的螺旋星系都有棒状结构。银河系和我们最近的邻居仙女座星系都是棒状螺旋星系。这些棒状星系可能是暂时的，并会随着时间的推移而衰减，从而将棒状螺旋星系变成更平坦的螺旋星系。条块可能只能持续大约二十亿年。它们可能是周期性的，反复形成和腐烂，这有助于解释为什么我们发现了如此多的它们。
一些既定的天文学观点认为，形成条形是星系演化的最后一步。
斯皮策科学中心的卡蒂克·谢思 (Kartik Sheth) 在评论 2008 年的研究时说道：“棒的形成可能是螺旋星系演化过程中最后的重要行为。”
“人们认为星系是通过与其他星系的合并而形成的。在稳定下来之后，星系演化的唯一另一种戏剧性的方式就是通过条的作用。”
但天文学家从未在宇宙如此早期的星系中发现过酒吧。
它提出了一种不同的条形形成机制。 “在富含气体的盘状星系的 [C-II] 和 [远红外] 图像中识别出的棒状物提出了在高温下早期棒状物形成的新视角。富含气体的星系——一个引力不稳定的富含气体盘，形成了恒星形成气体棒，而不是从预先存在的恒星盘中出现的恒星棒，”作者写道。
“这可能解释了高红移亚毫米星系远红外图像中常见的棒状结构，”作者解释道。
在这个古老的星系中发现这些涟漪和酒吧，迫使人们重新思考。通常情况下，像这样的星系中的气盘是稳定的，因此波纹表明气盘最近发生了一些事情。
这是与另一个星系的相互作用还是与巨大气体云的相互作用尚不清楚。然而，这个结论对作者来说似乎很自然。他们写道：“很自然地认为这种相互作用也会激活高恒星形成活动。”
天文学家确信星系是通过与其他星系和巨大气体云的合并而形成和演化的。这些发现并没有挑战这个想法。但对明显涟漪的观察为研究人员提供了了解这一切如何运作的另一个窗口。
