早期宇宙惊现静止星系！质量数倍银河系却无旋转，现有理论遭挑战

这个星系名叫XMM-VID1-2075，形成于大爆炸之后不到20亿年，距今约120亿年前。

按照现有的星系形成理论，年轻星系应该处于动荡而活跃的状态：气体持续涌入，恒星大量诞生，整体结构在旋转中逐渐成形。这是因为气体向星系中心汇聚时会携带角动量，就像水流入浴缸排水口时会形成漩涡一样，几乎是物理上的必然结果。

但XMM-VID1-2075完全不是这样。

它的质量是银河系的数倍，恒星数量庞大，却已经停止了新恒星的形成，科学家把这类星系称为"死亡星系"或"静止星系"。更奇怪的是，它完全没有表现出整体旋转的迹象，内部恒星呈现出杂乱的随机运动，而非整齐划一地绕轴转动。

这种状态在银河系附近的一些巨型成熟星系中并不少见，那些星系通常经历了数十亿年的演化和反复碰撞合并，才逐渐"累"到失去旋转的状态。

但XMM-VID1-2075只有不到20亿岁，它凭什么这么早就"老态龙钟"？

要观测一个120亿光年之外的星系内部气体和恒星的运动，在以前几乎是不可能完成的任务。

遥远的星系在天空中看起来极为微小，地面望远镜受到大气扰动和角分辨率的限制，很难分辨其内部的运动细节。这也是为什么过去对星系内部动力学的研究，大多局限于相对近邻的星系。

韦伯太空望远镜的近红外积分场光谱仪改变了这一局面。它能够同时采集来自同一天区不同位置的光谱，相当于对整个星系的每一个区域同时做光谱分析，从而绘制出星系内部物质的运动速度图。

研究团队利用这一能力，对XMM-VID1-2075及同时期的另外两个星系进行了观测比较。三个星系中，一个明显在旋转，一个结构不规则，只有XMM-VID1-2075完全没有旋转信号，只有强烈的随机速度弥散。

这个问题现在是研究团队最想弄清楚的核心谜题。

通常被认为能够消除星系旋转的机制，是星系之间反复的碰撞与合并。当两个旋转方向相反的星系发生碰撞时，它们各自的角动量可能相互抵消，最终导致合并后的星系失去整体旋转。但这个过程通常被认为需要非常漫长的时间积累。

XMM-VID1-2075的年龄，似乎不足以支撑"漫长历史"这个解释。

研究团队注意到一个细节：在这个星系的侧面存在明显的光线过剩，暗示可能有另一个天体曾经闯入这个系统，以一次剧烈的碰撞改变了它的整体动力学。如果两个角动量方向相反的星系发生了一次"精准对撞"，旋转被抵消的时间可以大幅缩短。

但这目前仍是推断，尚未得到直接证据的支撑。

另一个值得关注的背景是，早期宇宙中的密集星系团环境，可能提供了更频繁的星系间相互作用机会，这也可能加速了正常需要数十亿年才能完成的演化进程。

部分计算机模拟确实预测了早期宇宙中存在少量这类慢旋转星系，但数量极为稀少。XMM-VID1-2075究竟是一个罕见的异常个例，还是早期宇宙中一类被低估的星系族群的代表，现在还无法回答。

研究团队正在用韦伯望远镜继续搜寻更多类似的早期静止星系，通过积累样本并与模拟结果对比，才能真正检验现有的星系形成理论是否经得起考验。

宇宙演化的剧本，或许比我们以为的更加复杂，也更加出人意料。