韋伯望遠鏡驚見「宇宙嬰兒期」的銀河系雙胞胎!
NASA/ESA/CSA聯合運作的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡又有重大發現!天文學家觀測到一個存在於宇宙誕生僅10億年後的「超巨型完美螺旋星系」,命名為「燭龍」。這個星系不僅擁有清晰可見的螺旋臂結構,更是目前已知最古老、最遙遠的「核球-盤面星系」候選者。
從韋伯望遠鏡拍攝的影像可以看到,燭龍星系具有令人驚嘆的完整結構:明顯的螺旋臂、中央古老核球區域,以及大規模的恆星形成盤面,整體結構與我們的銀河系極為相似。影像來源:NASA/CSA/ESA/日內瓦大學M. Xiao/尼爾斯·波爾研究所G. Brammer/Dawn JWST Archive。
過去天文學家認為,像銀河系這樣的大型螺旋星系需要數十億年才能形成。在宇宙最初的10億年間,星系應該都還處於小型、混亂且形狀不規則的狀態。
然而韋伯望遠鏡的觀測結果徹底顛覆了這個認知!透過其強大的紅外線觀測能力,韋伯發現了許多在宇宙極早期就存在、質量驚人且結構完整的大型星系,這迫使科學家必須重新思考星系形成的時間與機制。
其中最具代表性的就是紅移值達5.2的燭龍星系。儘管處於宇宙嬰兒期,這個星系卻展現出令人意外的成熟結構:中央古老核球、活躍的恆星形成盤面,以及清晰的螺旋臂——這些特徵通常只會在鄰近星系中觀察到。
「燭龍最令人驚奇之處在於它與銀河系的相似度——無論是形狀、大小還是恆星質量,」日內瓦大學博士後研究員Mengyuan Xiao解釋道。「它的盤面直徑超過6萬光年,與銀河系相當,恆星總質量更超過1000億個太陽質量。這使它成為在宇宙早期發現的最接近銀河系的『雙胞胎』,也引發了關於巨型有序螺旋星系如何在宇宙大爆炸後如此快速形成的新問題。」
燭龍星系是在PANORAMIC巡天計畫中被發現的。NOIRLab天文學家、PANORAMIC計畫首席研究員Christina Williams博士指出:「這項發現顯示了純平行觀測計畫在尋找罕見遙遠天體方面的潛力,這些天體將嚴苛考驗現有的星系形成模型。」
日內瓦大學天文學教授、PANORAMIC計畫共同主持人Pascal Oesch補充:「這項發現完美展現了韋伯望遠鏡如何從根本上改變我們對早期宇宙的認知。」相關研究成果已發表於《天文與天體物理學》期刊。
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Mengyuan Xiao等研究者。2025。PANORAMIC:在紅移~5.2處發現超巨型完美螺旋星系。《天文與天體物理學》696卷,A156篇;doi: 10.1051/0004-6361/202453487