天文学家发现形似银河系但质量远超的巨大星系

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路透社：天文学家发现形似银河系但质量远超的巨大星系

路透社华盛顿5月23日消息，天文学家们最近观测到一个形成于宇宙早期的星系，让人惊讶的是，它的形状与我们的银河系非常相似，同样拥有螺旋结构和一条穿越中心的笔直恒星与气体棒，但质量却远远超过银河系，为理解星系形成提供了新线索。

这个遥远的星系名为J0107a，天文学家观测到它距今约111亿年前，那时宇宙只有现在年龄的五分之一。

研究人员利用位于智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）和美国宇航局韦伯太空望远镜的数据对该星系进行研究。

他们发现，J0107a的总质量（包括恒星和气体）比银河系大十多倍，而且其恒星年形成率约为银河系的300倍。

不过，J0107a比银河系要更为紧凑。

该研究论文第一作者、日本国立天文台的黄硕说：“这是一个怪兽级星系，恒星形成速度极快，气体也极为充足，远超现今的星系”。

研究合著者、日本静冈大学的天文学家斋藤俊树表示：“这一发现提出了一个重要问题：如此大质量的星系，为什么能在宇宙如此早期的时候形成？”

虽然现今宇宙中也存在少量恒星形成速率与J0107a类似的星系，但几乎全都是处于星系合并或碰撞中的星系。

而J0107a并没有这类迹象，J0107a和银河系有不少相似之处。

斋藤说：“它们都很庞大，且拥有类似的棒状结构。不过，银河系有充足的时间去形成这些巨大结构，而J0107a则没有”。

宇宙在138亿年前大爆炸后最初几十亿年里，星系都非常动荡，气体含量远高于现在，这些因素促成了极端的恒星爆发形成期。如今像银河系这样高度有序、拥有棒状螺旋结构的星系很常见，但在111亿年前却极为罕见。

黄硕说：“相比其他早期宇宙的怪兽星系（通常结构紊乱或不规则），J0107a竟然和现代螺旋星系很相似，实在出乎意料。有关现代星系结构形成的理论可能需要修正。”

韦伯太空望远镜通过观测宇宙早期，发现螺旋结构星系比人们想象中出现得更早。

J0107a是目前已知最早的棒旋星系之一。

如今，约有三分之二的螺旋星系都拥有棒状结构。棒状结构被认为是恒星诞生的“苗圃”，能将气体从旋臂向星系中心输送，一部分气体会形成所谓的分子云。在重力作用下，这些云逐渐收缩，形成小型中心区域，并加热成新恒星。

J0107a的棒状结构长度约为5万光年。

斋藤说：“韦伯望远镜最近对早期大质量星系的形态结构展开了密集研究，但它们的动力学机制仍然了解有限”。





来源：

https://www.reuters.com/science/ ... massive-2025-05-23/

By Will Dunham
May 23, 20258:03 PM GMT+10Updated a day ago

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本文要点：

1. 天文学家发现了一个与银河系形态相似但质量超过十倍的巨大星系J0107a，该星系形成于111亿年前，是目前已知最早的棒旋星系之一。

2. J0107a的恒星形成速率极高、气体丰富，比银河系更紧凑，且未发现合并或碰撞迹象，这对理解星系早期形成机制提出新挑战。

3. J0107a与银河系都拥有庞大的棒状结构，但银河系有足够时间进化，而J0107a却在宇宙极早期就已成型，这让科学家重新思考星系结构的形成理论。

4. 约三分之二的现代螺旋星系拥有棒状结构，棒能帮助气体流向中心形成新恒星。J0107a的棒长达5万光年，这一发现依赖于ALMA和韦伯太空望远镜的联合观测。