研究：早期星系成熟程度让科学家出乎意料

当宇宙的年龄只有目前的十分之一的时候，宇宙中出现一次星系诞生的大潮。一项聚焦这个时期宇宙的新研究，使用多种波段的仪器，对那个时期的星系进行观测。这是现今最大型的一个针对那个时期星系的研究。

图为星系示意图。这项10月27日发表在《天文学和天体物理学》(Astronomy & Astrophysics)期刊上的研究发现的结果，让科学家大大出乎意料：他们发现那些星系的成熟程度，远超过科学家按照宇宙演化认知所推测出来的、那时的星系所处在的演化阶段。科学家估计，现在的宇宙有130多亿年的历史，这个项目聚焦分析的是在宇宙诞生后只有10亿～15亿年左右，那时期大量星系的情况。以前的研究发现宇宙在这个阶段，有大量的星系诞生。一些研究考察过这个时期的某些星系，但是比较零散，这份研究第一次如此系统地、大量地对那个时期的星系进行了研究。研究者认为这个结果更具有代表性。

研究分析了118个巨型星系的图片。它们分别来自观测可见光的哈勃太空望远镜、探测近红外波段的史匹哲望远镜(Spitzer)，以及位于地面的多个望远镜，包括可从可见光到中红外波段观测的甚大望远镜(VLT)、凯克望远镜(Keck)和探测介于红外线及无线电波之间波段的阿塔卡玛大毫米波阵列望远镜(ALMA)大约七十个小时的观测数据。ALMA具有探测并量化星系内尘埃和低温气体的能力。天文学家认为，低温气体是诞生新星所需能源，因此把低温气体作为星系诞生新星能力的指标;而尘埃是恒星寿命终结时期的副产物，因此把尘埃作为星系成熟程度的一项重要指标。天文学家通过这两个指标窥探星系发展和演化所处的阶段。研究人员得到了令人意外的数据。他们发现这些星系不仅富含低温气体，而且富含尘埃。因此研究者认为，这说明，尽管这些星系如此年轻，看起来它们的内部已经出现了第一代恒星的诞生和死亡。再者，研究还发现这些星系的形状各不相同，有的看起来是无序的，有的已经有了转盘形态，这样的星系后来很可能会发展成银河系这样的旋臂结构，还有的看起来已经处于开始与相邻星系合并的阶段。另一个意外的发现是，某些星系看起来向外围发射气体，导致在周围形成一圈神秘的光晕。研究者表示，这项研究对早期星系的演化认知提出了很多新的疑问。