詹姆斯·韦伯望远镜发现早期宇宙中一个不自转的星系

对一个体积数倍于银河系的遥远星系的观测显示，这片早期恒星的海洋中出现了令人惊讶的静止状态。加州大学戴维斯分校领导的一个国际团队利用詹姆斯·韦伯空间望远镜收集的光谱数据，测量了三个遥远星系在宇宙大爆炸后约18亿年时的物质相对运动和分布情况。其中一个星系如预期那样明显旋转，另一个被描述为"有点混乱"。但真正引起天文学家注意的是第三个星系。

这个在之前巡天观测中发现的星系XMM-VID1-2075因其巨大的体积和已停止产生新恒星的事实而被重点关注，它还出人意料地几乎没有自转。

虽然在附近宇宙中发现因历经漫长岁月的碰撞而停止旋转的庞大星系并不罕见，但在观测XMM-VID1-2075时，宇宙年龄仅约20亿年，这引发了关于什么力量可能剥夺了它自转的疑问。研究首席作者本·福雷斯特表示:"这类工作在邻近星系中已经做了很多，因为它们距离更近、体积更大，所以可以从地面进行这类研究，但对高红移星系来说非常困难，因为它们在天空中看起来要小得多"。

新生星系通常会在尘埃和气体云中的物质向内坠落时开始旋转，当物质围绕致密核心旋转时会传递角动量。经过漫长岁月，一连串与其他星系的碰撞和合并可能会使恒星向随机方向飞散，从而可能为这个宇宙漩涡踩下刹车。然而时间是一个关键因素。虽然在相对较近的地方已经发现了许多千疮百孔的缓慢旋转星系，但天文学家从未预料到会在如此遥远的地方发现这样的天体。福雷斯特说:"有一些模拟预测在宇宙极早期会存在极少数这样的非旋转星系，但它们预期会相当罕见"。

一种可能性是与一个反向旋转的邻近星系发生偶然碰撞。当两个星系以相反方向旋转时，任何自转都会被抵消。XMM-VID1-2075的光分布也支持这一解释。福雷斯特说:"对于这个特定的星系，我们在侧面看到大量过剩的光。这表明有其他天体进入并与该系统相互作用，可能改变了它的动力学特性"。

这是詹姆斯·韦伯望远镜挑战我们对早期宇宙理解的又一种方式，从"不可思议的巨大"星系到"不可思议的成熟"星系。随着我们对古老天体的目录不断扩充，描述宇宙起源的模型将以几乎肯定会让人眼花缭乱的方式得到微调。

这项研究已发表在《自然·天文学》期刊上。