要是和現在做個比較,幾十億年前銀河系年輕時,看起來的樣子比現在小也較混亂,還含有大量「冷分子氣體」這種供應恆星誕生的材料。至少以上這些結論是目前天文學家從ALMA觀測得到的。

當然,ALMA沒辦法看到八十億年前或一百億年前的銀河系。但是和其他大望遠鏡類似的是,ALMA也像一座「時光機」:看到越遠的宇宙,就看到越久以前,原因是遙遠天體的光需要幾十億年時間才能抵達地球。

最近ALMA研究了4個九十億光年外的星系──等於我們看到了這幾個星系在九十億年前的樣子;當然,那時候的宇宙也比現在年輕。這4個星系比銀河系小,外觀形狀是很不規則形。但是天文學家相信這4個天體未來會演化成美麗的螺旋狀星系,就和銀河系一樣。

所以,ALMA研究其他星系的少年時期,因為這可以代替研究我們銀河系本身的少年時期。就好像要是你想知道你家阿公在青少年時期看起來會是什麼樣子,看看其他人青少年時期的照片至少能讓你有點概念。
ALMA發現的結果是,這4個年輕星系竟然都含有大量的一氧化碳,一氧化碳這種分子氣體,ALMA的探測器很擅長偵測。還有,科學家也已經知道,無論哪裡有一氧化碳,那裏總會有大量的氫分子氣體。事實上,在這4個星系裡全部的冷分子氣體總質量,大於星系裡的恆星總質量。

目前多數天文學家認為像我們銀河系這種大型的螺旋星系,一開始都是些比較小、外觀呈不規則形狀的系統,那些「祖先」星系的恆星誕生率,也比現在銀河系高出好幾倍。ALMA這次觀測結果也非常支持這些看法。


 

發現了什麼?

ALMA研究的這4個遙遠星系的目錄編號是 ZFOURGE CDFS 467、4409、 6497、8193,位於南半球星座中的天爐座,距離大約 90 億光年。第一次對這4個星系加以研究的望遠鏡是哈伯太空望遠鏡,還有一座在智利拉斯坎帕納斯天文臺上的大型望遠鏡,當時一起研究了的還有其他上千個星系。ALMA望遠鏡能在毫米及次毫米波段,繪製這4個星系裡一氧化碳氣體如何分佈的地圖。

誰發現的?

這個研究由德州 A &M 大學的Casey Papovich主持,由總共12位美國、荷蘭、澳大利亞、法國科學家共組的團隊合作完成了這個ALMA觀測。新成果發表在專門雜誌《自然天文學》。