詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示了最遥远的银河系分身

天文学家发现了宇宙中最遥远的星系，它看起来像我们的家乡银河系。

当宇宙只有 20 亿年历史时，新发现的螺旋星系 Ceers-2112 的中心似乎有一条由恒星和气体组成的条带，就像一条划过禁止吸烟标志的斜线。银河系也是一个螺旋星系，也有类似的条带。科学家怀疑银河系的棒呈圆柱形旋转，就像你解开卫生纸时的厕纸架一样，将气体输送到银河系中心并引发恒星形成的爆发。

天文学家此前认为这种星系结构标志着星系形成时期的结束，因此预计只会在可能已经完全成熟的古老星系中看到——也许是那些在宇宙演化过程中存在的星系。事实上，哈勃太空望远镜过去对星系形态的观测表明，早期宇宙中只有很少的棒状星系。

然而，从詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的数据中收集到的新发现得出的结论是，棒状螺旋在宇宙中漫游了这么长时间，这可能不一定是真的。螺旋星系 ceers-2112 的发现揭示了类似于我们星系的星系在 117 亿年前就已存在，“当时宇宙的生命只有 15%”，马德里天体生物学中心的天体物理学家、主要作者卢卡·康斯坦丁 (Luca Costantin)说。这项新研究的进展，告诉 Space.com。

詹姆斯韦伯太空望远镜可以收集比哈勃望远镜多六倍的光，从而可以看到遥远星系的更详细特征。Ceers-2112 观测到的红移为 3，此时宇宙已有 21 亿年的历史。科斯坦丁说，从本质上讲，这意味着来自银河系的光需要 117 亿年才能到达 JWST。这是一个令人惊讶的发现，因为在大约三分之二的螺旋星系中都可以看到银条，但银条被认为是在宇宙诞生后大约 40 亿年才出现的。

研究报告的合著者克里斯蒂娜·卡贝洛（Cristina Cabello）是马德里粒子与宇宙研究所的研究员，研究遥远星系的详细形态“对于了解它们的历史至关重要，为了解星系形成和演化的新场景打开了大门”。 ，在一份声明中说。

科斯坦丁说，例如，ceers-2112中棒状星系的存在挑战了当前的理论模型，这些模型预测早期宇宙的物理条件一定会阻止棒状星系的形成。

“宇宙学模拟的理论预测确实很难重现那些时期的此类系统，”他告诉 Space.com。“我们现在需要了解我们的模型中缺少哪些关键的物理成分——如果缺少某些东西的话。”

此外，此类研究也正在塑造我们对暗物质在早期宇宙中所扮演的 角色的理解。

天文学家认为宇宙中 85% 的物质是暗物质，这是一种望远镜观测难以捉摸的神秘物质，因为它根本不与光相互作用。人们认为，早在大爆炸后 38 万年，暗物质就从根本上影响了星系的演化和恒星的形成。然而，这项新研究的结果表明，当宇宙大约有 20 亿年历史时，星系演化（至少在 ceers-2112 的情况下）是由普通物质而非暗物质主导的。研究发现，该星系的形态表明，ceers-2112 星系条中暗物质的贡献非常低，而是以正常物质为主。

研究称：“这一发现证实，这个星系的演化是由重子（组成我们的普通物质）主导的，而不是由暗物质主导的，尽管暗物质数量过多，而宇宙的年龄只有其实际年龄的 15%。”合著者 Jairo Abreu 是拉古纳大学的研究员。

康斯坦丁说：“JWST 在短短一年的观测中，正在彻底改变我们对早期宇宙的理解。” “在接下来的5-10年里，我个人计划继续利用其非凡的能力，研究宇宙中第一个聚集的星系的详细结构。”