「大輪盤」：詹姆斯·韋伯望遠鏡揭開早期宇宙巨大星系之謎

天文學家利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST），發現了一個被命名為「大輪盤」的龐大星系，這個星系在早期宇宙中旋轉並持續成長。根據3月17日發表於《自然天文學》的研究，這個宇宙巨人的光線已經旅行超過120億年才抵達地球。

這個巨大的盤狀星系存在於大爆炸後的20億年內，意味著它在宇宙僅有目前年齡的15%時就已經形成。這項發現挑戰了我們對星系形成的既有認知。想像一下，像我們的銀河系一樣，這類盤狀星系由恆星、氣體和塵埃組成，通常被一層看不見的暗物質光暈包圍。盤狀星系通常具有從密集中心區域向外延伸的清晰螺旋臂，而我們的銀河系正是這樣一個擁有美麗螺旋臂的盤狀星系。

研究像銀河系和新發現的「大輪盤」這樣的盤狀星系，有助於我們瞭解星系如何在數十億年間形成、成長和演化。這些研究尤其重要，因為理解與我們相似的星系，可以為我們提供更深入的宇宙歷史洞察。

過去我們認為，星系盤是透過氣體從周圍空間平穩流入，或與較小星系合併，逐漸形成的。通常，星系之間的快速合併會破壞精緻的螺旋結構，將其轉變為更混亂的形狀。然而，「大輪盤」卻在快速成長的同時，保持了其獨特的螺旋形態，這挑戰了關於巨型星系成長的長期觀念。

JWST的詳細觀測顯示，「大輪盤」的尺寸和旋轉速度與當今宇宙中最大的「超級螺旋」星系相當。它的尺寸是同期星系的三倍，並且是早期宇宙中觀測到的最龐大星系之一。事實上，它的旋轉速度使其位於所謂的「圖利-費雪關係」的高階，這是一個星系恆星質量與其旋轉速度之間的著名關聯。

更令人驚訝的是，儘管「大輪盤」異常龐大，它的成長速度卻與同齡的其他星系相似。這使得它的形成環境更加引人入勝。它位於一個異常擁擠的宇宙區域，星系密度是典型區域的十倍。這種密集環境可能為星系的快速成長提供了理想條件，並且它可能經歷了足夠溫和的合併，使其能夠保持螺旋盤狀結構。

發現像「大輪盤」這樣的星系是極其罕見的。根據目前的星系形成模型，我們在調查中發現它的機率不到2%。因此，這項發現可謂是幸運的，可能是因為我們觀測到了一個與典型宇宙環境截然不同的異常密集區域。

除了其神秘的起源，「大輪盤」的最終命運也是一個引人入勝的問題。考慮到其密集的環境，未來的合併可能會顯著改變其結構，甚至可能將其轉變為與附近星系團（如室女座）中最大星系質量相當的天體。

「大輪盤」的發現揭示了早期宇宙的另一個謎團，顯示我們目前的星系演化模型仍需改進。隨著更多像「大輪盤」這樣龐大的早期星系被觀測和發現，天文學家將能夠解開更多關於宇宙如何構建我們今天所見結構的秘密。