挑戰認知韋伯發現第二個銀河系

2025-12-09 | 來源: 科技日報 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

印度天文學家通過美國太空總署的韋伯望遠鏡，發現一個與銀河系驚人相似的星系。更令人驚奇的是，它的年齡只有約15億年，遠比理論認為的時間要短，挑戰了科學家對大爆炸後早期星系形成方式的認識。

據《科技日報》（SciTechDaily）報道，天文學家將這個星系命名為阿拉克南達（Alaknanda），它擁有清晰的旋臂和劇烈的恒星形成活動，酷似年輕版的銀河系。

長期以來，科學家普遍認為，像銀河系這樣擁有兩條清晰對稱旋臂的經典旋渦星系，需要數十億年的時間才能形成。早期宇宙中的星系，應該是雜亂無章、形狀不規則的，要形成像今天我們所見的旋渦結構星系，需要經歷多個階段：氣體從周圍環境流入，形成旋轉的圓盤，然後緩慢移動的擾動，將圓盤重塑成旋臂。在這個過程中，還需要避免可能破壞這種精細結構的重大碰撞。

而阿拉克南達星系與這些假設相悖。它已經展現出兩條顯著的旋臂，環繞著一個明亮的圓形中心區域——星系的“核球”，綿延約3萬光年。更令人驚訝的是它的恒星形成速度，每年新增的質量相當於約60個太陽。這個速度大約是銀河系目前恒星形成速度的20倍。而且，阿拉克南達星系中大約一半的恒星，可能在短短2億年內就形成了，這在宇宙標准上是極其迅速的。

這項發現進一步佐證了韋伯太空望遠鏡越來越多的觀測結果，顯示早期宇宙的演化程度遠遠超過科學家先前的認知。

“阿拉克南達星系具備的結構成熟度，是我們通常認為只有數十億年前的星系才會擁有的”，該研究的第一作者拉希·賈恩說，“其（形成）效率遠超現有模型的預測。這迫使我們重新思考現有的理論框架。”

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“阿拉克南達星系揭示了早期宇宙的星系形成速度遠超乎我們的預期”，該研究另一位合著者約格甚·瓦達德卡爾說道，“不知何故，這個星系在短短幾億年內，就聚集了相當於100億個太陽質量的恒星，並將它們組織成一個美麗的螺旋盤。以宇宙的標准來看，這速度驚人，也迫使天文學家重新思考星系的形成方式。”

研究人員目前正著手研究阿拉克南達星系旋臂的形成機制。一種觀點認為，冷氣體的平穩流入，使得密度波能夠自然地將星系盤塑造成螺旋狀。另一種可能性是，較小的伴星系近距離掠過引發了旋臂的形成。

這項工作是在印度浦那塔塔基礎研究所國家射電天文物理中心（NCRA-TIFR）進行的，研究結果發表在歐洲頂尖期刊《天文學與天體物理學》上。