詹姆斯·韦伯望远镜发现比银河系更大的古老星系ZF

魏洋1

JWST-7329:宇宙早期形成的一个罕见的大质量星系。（图片来源:JWST·尼卡姆）

（）据美国生活科学网站（本·特纳）：根据研究作者的说法，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）在早期宇宙中发现了一个如此巨大的星系，它不应该存在，这对宇宙学的标准模型构成了“重大挑战”。

这个名为ZF-UDS-7329的星系包含的恒星比银河系还要多，尽管它在宇宙138亿年的生命周期中只形成了8亿年。这意味着它们在诞生时没有暗物质为它们的形成提供种子，这与星系形成的标准模型相反。

这是如何发生的尚不清楚，但就像以前JWST在早期宇宙中发现的其他莫名其妙的大质量星系一样，它有可能颠覆我们对宇宙中第一种物质如何形成的理解，甚至可能颠覆宇宙学本身的标准模型。研究人员于2月14日在《自然》杂志上发表了他们的发现。

国际射电天文学研究中心天文学副教授、该研究的合著者克劳迪娅·拉各斯在一份声明中说:“在宇宙中这么早就拥有这些质量极大的星系对我们的宇宙学标准模型构成了重大挑战。”拉各斯补充说，这是因为大质量暗物质结构被认为是保持早期星系团结的必要组成部分，在宇宙早期还没有时间形成。

光以固定的速度在真空空间中传播，因此我们对宇宙的观察越深入，我们拦截的远程光就越多，我们看到的时间就越久远。这使得研究人员能够使用JWST在大约115亿年前发现ZF-UDS-7329。

通过研究来自这个极其遥远星系的恒星的光谱，研究人员发现这些恒星诞生于观测前15亿年，即大约130亿年前。

天文学家不确定第一批恒星球何时开始聚集成我们今天看到的星系，但宇宙学家此前估计，这一过程在大爆炸后的头几亿年内缓慢开始。

目前的理论认为暗物质晕（一种神秘且不可见的物质，据信占目前宇宙的25%）与气体结合形成了第一批星系幼苗。在宇宙生命的10亿至20亿年后，早期原星系进入青春期，形成矮星系，开始相互吞噬，成长为像我们一样的矮星系。

但是新发现推翻了这一观点:不仅星系在没有足够的暗物质形成的情况下结晶，而且在恒星形成突然爆发后不久，星系突然变得静止——这意味着恒星形成停止了。

“这拓展了我们目前对星系形成和演化的理解，”研究合著者、澳大利亚斯威本科技大学天文学家Themiya Nanayakkara在声明中说。“现在的关键问题是，它们如何在宇宙的早期形成得如此之快，以及当宇宙的其他部分正在形成恒星时，是什么神秘的机制导致它们突然停止形成恒星。”

研究人员的下一步将是寻找更多这样的星系。他们说，如果他们发现任何星系，这可能会严重违背先前关于星系形成的想法。