星条显示宇宙早期星系的演化速度比之前想象的要快得多

发布时间：2024-05-21 16:35:54 栏目：精选知识

导读 回顾超过一百亿年的新研究表明，宇宙的早期星系并不那么混乱，而且发展速度比之前想象的要快得多。由英国杜伦大学领导的一个国际天文学家团

回顾超过一百亿年的新研究表明，宇宙的早期星系并不那么混乱，而且发展速度比之前想象的要快得多。



由英国杜伦大学领导的一个国际天文学家团队利用詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)寻找宇宙只有数十亿年历史时棒状结构形成的证据。

条状星条是在盘状或螺旋星系(如我们的银河系)中发现的细长的恒星带。

随着棒的发展，它们调节星系内恒星的形成，将气体推入星系的中心区域，它们的存在告诉科学家，星系已经进入了一个稳定的成熟阶段。

之前使用哈勃太空望远镜进行的研究已经能够探测到八九十亿年前的棒状形成星系。

但 JWST 提供的更高的灵敏度和波长范围意味着研究人员能够看到更早发生的现象。

这意味着科学家可能不得不重新思考他们关于宇宙形成早期阶段星系演化的理论。

最新研究发表在《皇家天文学会月刊》杂志上。

主要作者、杜伦大学物理系河外天文学中心的博士研究员佐伊·勒孔特(Zoe Le Conte)表示：“早期宇宙中的星系成熟速度比我们想象的要快得多。

“这真是一个惊喜，因为你会预料到那个阶段的宇宙会非常动荡，星系和大量尚未转变为恒星的气体之间会发生大量碰撞。

“然而，多亏了詹姆斯·韦伯太空望远镜，我们在宇宙生命的早期就看到了很多这样的条带，这意味着星系在其演化过程中处于比之前想象的更稳定的阶段。

“这意味着我们将不得不调整对早期星系演化的看法。”

研究人员利用詹姆斯·韦伯太空望远镜寻找星系中的棒状结构，这些棒状结构可能是在 80 亿至 115 亿年前形成的。宇宙本身已有 137 亿年历史。

在观测到的 368 个盘状星系中，研究人员发现，近 20% 的星系有棒状结构，是哈勃观测到的数量的两倍。

论文合著者、杜伦大学物理系河外天文学中心的 Dimitri Gadotti 博士表示：“我们发现早期宇宙中存在的棒状星系比哈勃研究发现的要多得多，这意味着棒状星系驱动的星系演化时间比之前认为的要长得多。

“事实上，有更多的酒吧是非常令人兴奋的。

“现在需要仔细审查宇宙的模拟，看看我们是否得到与詹姆斯·韦伯的观察结果相同的结果。

“我们必须跳出我们自以为知道的范围来思考。”

随着研究人员回顾过去，他们看到的条形星系越来越少。

他们说，这可能是因为宇宙更早期阶段的星系可能形成得不太好。目前还没有办法看到较短的星条，即使 JWST 提供了增强的望远镜功率，这些星条也不太容易被发现。

研究人员表示，他们现在想要研究早期宇宙中更多的星系，看看它们是否也形成了条状体。他们希望最终能够回顾过去——122亿年——来了解金条随时间的增长以及这种增长背后的机制。

JWST 是哈勃太空望远镜的替代品，是有史以来最大、最强大的太空望远镜。

杜伦大学河外天文学中心参与了该望远镜的科学开发，包括用于探测星系和黑洞的中红外仪器(MIRI)。

达勒姆先进仪器中心还为 JWST 的近红外光谱仪 (NIRSpec) 整体现场单元仪器制造了一些光学器件。

这项最新研究还包括来自加拿大维多利亚大学杜伦大学计算宇宙学研究所的科学家;乔德雷尔班克天体物理学中心 – 英国曼彻斯特大学;欧洲南方天文台;韩国庆北国立大学天文与大气科学系;德国马克斯·普朗克天文学研究所;法国艾克斯马赛大学。

该研究由英国 UKRI 科学技术设施委员会资助。