巨型星系早期形成之谜

早期宇宙中由年轻星系组成的集团，它们后续将演化为大型星系团，被称为原星系团。图片来源：N.Sulzenauer马克斯普朗克射电天文研究所

当著名的哈勃太空望远镜开展深场观测、探索早期宇宙时，发现了一个至今仍令天文学家困惑的现象：在宇宙诞生仅数亿年之后，已存在多个质量巨大且结构成熟的星系。这一谜题随着詹姆斯韦布太空望远镜的投入使用而进一步加深——该望远镜观测到大量明亮星系，其存在时间甚至更早。对天文学家而言，这引发了一个根本性问题：如此庞大且高度演化的星系，如何能在大爆炸之后如此短暂的时间内形成？

为解开这一谜题，来自马克斯普朗克射电天文研究所（MPIfR）的一个研究团队利用阿塔卡马大型毫米亚毫米波阵列（ALMA）的数据，对原星系团SPT234956的中心区域开展了观测。该原星系团质量极大，早先曾由阿塔卡马探路者实验望远镜（APEX）探测到。研究人员在其中发现了四颗紧密相互作用的星系，它们正以极高的速率形成新生恒星。研究结果表明，巨型椭圆星系可能通过早期星系团的快速坍缩而形成。

这项发现由马克斯普朗克射电天文研究所（MPIfR）及波恩大学的博士研究员尼古劳斯苏尔岑瑙尔领衔。参与研究的还包括来自全球多所大学和研究机构的国际团队，其中包括赫茨伯格天文学与天体物理学研究中心、哈佛史密松天体物理中心、平流层研究所计算天体物理学中心、恩里科费米研究所、欧洲南方天文台（ESO）、美国国家航空航天局喷气