宇宙大爆炸后15亿年，这个早熟的星系挑战现有认知

在宇宙中，我们在空间上看得越遥远，就意味着在时间上看到越久远的过去。这为天文学家研究宇宙历史提供了极大便利。

在一项新研究中，天文学家利用阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）向宇宙深处眺望，得到一个有趣新发现——在宇宙早期，大爆炸后仅15亿年之际，居然演化出一个巨型旋转盘星系，它的存在挑战了现有星系演化模型。

据介绍，这个星系名为DLA0817g，又被称为沃尔夫盘（Wolfe Disk），是人类迄今为止观测到的最遥远的旋转盘星系。ALMA凭借无与伦比的性能，测定出该星系正以272千米/秒的速度旋转，与我们的银河系相当。

令人头疼的是，沃尔夫盘似乎太早熟了，远远超出现有星系演化模型的预期。

“我们在宇宙早期发现的星系大多数看起来像火车残骸，因为它们经历着持续且频繁的剧烈碰撞与合并，因此难以形成像当前宇宙所看到的那样有序而低温的旋转圆盘。”该研究第一作者，德国马克斯·普朗克天文研究所的天文学家马塞尔·尼勒曼（Marcel Neeleman）表示。

根据现有模型推测，宇宙中巨大的星系往往由众多较小的星系以及高温气体团不断合并而成，它们一般要在大爆炸后约60亿年才会呈现稳定良好的圆盘状。然而，我们却在宇宙大爆炸后仅15亿年发现了沃尔夫盘这样的星系。这是完全出乎意料的，意味着沃尔夫盘经历了某种不为人知的演化过程。

研究人员认为，沃尔夫盘可能主要通过稳定吸积低温气体而不断成长。但问题是，在吸积如此巨量气体的同时，它是如何保持相对稳定的旋转圆盘结构的？这有待进一步研究。

另外，研究人员还利用卡尔·G·詹斯基超大型阵列和哈勃太空望远镜对沃尔夫盘展开观测，以了解该星系的恒星形成情况。观测数据表明，沃尔夫盘的恒星形成率至少是我们银河系的10倍，属于早期宇宙最高产的盘状星系之一。

沃尔夫盘最初是在2017年被发现到的。当时天文学家在研究一个更遥远的类星体。该类星体发出的光在穿越环绕在沃尔夫盘周围的气体时被吸收，天文学家才偶然注意到沃尔夫盘的踪迹。现在，ALMA的最新观测揭示了沃尔夫盘不同寻常的一面。

也许，在早期宇宙中，像沃尔夫盘这样的星系并不罕见，只是我们对宇宙还知之甚少。嗯，探索宇宙，永无止境。

研究人员已经将相关发现发布在2020年5月20日的《自然》杂志上。

参考来源：

https://phys.org/news/2020-05-alma-massive-rotating-disk-early.html