根據(jù)一項(xiàng)近日發(fā)表在《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上的研究，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一個(gè)怪異的星系，它的存在動(dòng)搖了我們對宇宙早期星系演化的理解，挑戰(zhàn)著人類的認(rèn)知。下面我們就來看看這具體是怎么回事。

這個(gè)被稱為“Rebels-25”的怪異星系，是由位于智利的“阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列”（ALMA）發(fā)現(xiàn)的，該系統(tǒng)由數(shù)十個(gè)高精度射電望遠(yuǎn)鏡組成，能夠捕捉到來自宇宙深處的微弱信號(hào)，進(jìn)而幫助我們更好地了解那些遙遠(yuǎn)的星系。

觀測數(shù)據(jù)表明，“Rebels-25”星系位于已知宇宙的邊緣區(qū)域，其宇宙學(xué)紅移值為7.31，根據(jù)天文學(xué)家的測算，它是一個(gè)非常古老的星系，存在于宇宙大爆炸后大約7億年的時(shí)期，只不過由于光速的限制，它在當(dāng)時(shí)發(fā)出的光現(xiàn)在才抵達(dá)地球，進(jìn)而被我們觀測到。

根據(jù)目前的星系形成理論，早期宇宙的星系應(yīng)該是“小而混亂”的，它們是主要由氣體和塵埃組成的小型星系，并未形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部的物質(zhì)會(huì)以不規(guī)則的方式運(yùn)動(dòng)，而在引力的作用下，早期宇宙中的這些星系之間通常還會(huì)發(fā)生頻繁的碰撞與融合，最終才會(huì)逐漸演化為擁有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定星系。

實(shí)際上，在過去的觀測中，早期宇宙的星系都遵循著這一規(guī)律，所以天文學(xué)家認(rèn)為，“Rebels-25”星系也應(yīng)該是“小而混亂”的，然而實(shí)際情況卻并非如此，因?yàn)橛^測數(shù)據(jù)表明，這個(gè)星系的質(zhì)量達(dá)到了太陽質(zhì)量的大約80億倍，雖然它的質(zhì)量比銀河系小得多，但在宇宙的早期階段，這樣的質(zhì)量卻已經(jīng)高得令人覺得不可思議。

更怪異的是，“Rebels-25”星系還具備了高水平的有序度，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這個(gè)星系內(nèi)部的氣體和恒星都在圍繞星系中心規(guī)律地旋轉(zhuǎn)，形成了一個(gè)穩(wěn)定的盤狀結(jié)構(gòu)，而進(jìn)一步觀測結(jié)果表明，這個(gè)星系很可能還擁有旋臂和中心棒狀結(jié)構(gòu)，而這樣的很特征，就使它與銀河系非常相似。

（↑天文學(xué)家觀測到的“Rebels-25”星系中的冷氣體的運(yùn)動(dòng)，藍(lán)色表示朝向地球的運(yùn)動(dòng)，紅色表示遠(yuǎn)離地球的運(yùn)動(dòng)，顏色越深表示運(yùn)動(dòng)速度越快，在這種情況下，圖像的紅藍(lán)分界線就可以清楚地表明該星系正在旋轉(zhuǎn)）

為什么說它怪異呢？這是因?yàn)閺睦碚撋蟻碇v，要形成類似銀河系這樣的旋渦星系，至少需要20億至30億年的時(shí)間。

簡單來講就是，旋渦星系的形成涉及一系列的極為耗時(shí)的物理過程，例如在星系形成之初，氣體和塵埃通過引力作用逐漸聚集，此后，星系內(nèi)部的物質(zhì)必須經(jīng)過長期的動(dòng)力學(xué)演化，包括氣體的冷卻、恒星形成、角動(dòng)量的積累與轉(zhuǎn)移等，而星系的旋渦結(jié)構(gòu)一般都需要通過多次的星系碰撞、并合和物質(zhì)吸積的過程才能逐漸形成。

也就是說，“Rebels-25”星系并不是一個(gè)“小而混亂”的原始星系，反而是一個(gè)經(jīng)過了數(shù)十億年演化的旋渦星系，然而正如前文所言，這個(gè)星系的宇宙學(xué)紅移值表明，它存在于宇宙大爆炸后大約7億年的時(shí)期……

由此可見，這個(gè)怪異星系的發(fā)現(xiàn)，挑戰(zhàn)著人類的認(rèn)知，天文學(xué)家推測，這種現(xiàn)象可能意味著，宇宙中有某些我們尚未理解的物理過程，能夠極大加速星系的演化，使得它們能夠在宇宙早期就形成復(fù)雜結(jié)構(gòu)，又或者，我們現(xiàn)有的宇宙學(xué)可能存在著重大的疏漏。

就目前的情況來看，關(guān)于“Rebels-25”星系的研究仍在進(jìn)行之中，按照計(jì)劃，在未來日子里，天文學(xué)家將使用包括詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡（JWST）在內(nèi)的其他觀測設(shè)備對其展開更深入的觀測，以期揭開這個(gè)巨大的謎團(tuán)。

參考資料：REBELS-25: Discovery of a dynamically cold disc galaxy at z = 7.31， Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, doi.org/10.1093/mnras/stae2217