凹瑪望遠鏡發現不可思議的嬰兒星系
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凹瑪望遠鏡發現不可思議的嬰兒星系

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銀河系屬於外觀像可麗餅的「盤」狀星系,最近被凹瑪望遠鏡觀測發現它的生長速度其實比多數天文學家原先所以為的更快──令人大感驚訝。

在138億年前的大霹靂之後,經過原子團聚成塊等等的過程,以致形成外形不規則狀的小星系,最後小星系又合併成系統的等級,並越變越大,要到最後大致告一段落時,星系才會發展出會轉動的扁平圓盤,我們銀河系中心圓盤就是一個那樣的例子,而這整個階段可能要花幾十億年才完成,這是天文學家本來所以為的。

不過,在探討過一個遙遠而質量較大的星系之後,凹瑪望遠鏡有了新發現。這個遙遠的星系位在123億光年之外,如今抵達地球的光是它在123億年前就發射出來的,當時宇宙年齡約為15億歲,只有宇宙目前年齡的十分之一。

意外的是凹瑪望遠鏡發現到:在這個星系裡的氣體竟已經是以相當有秩序的方式轉動著。目前為止,從來還沒有人在宇宙那麼早的時期找到過一個已經擁有旋轉圓盤的星系!這就有點像在剛蓋好的鳥窩裡竟然找到一隻成人鳥一樣,是個令人驚訝的發現。

没有人明瞭這個星系怎麼會這麼迅速地形成。因為,如果它只是藉由較小星系的合併而成長,就不可能在15億年内變成這麼大又這麼有秩序的情形。說不定或許有一股冷氣體從周圍區域穩定地流入,但即使那樣,大家也都還是認為正在成長中的星系應該要亂哄哄相當長的一段時間才對。

未來,天文學家希望能發現更多遙遠星系,並一起努力把像我們銀河系這樣的星系究竟如何形成的完整樣貌描繪出來。


發現了什麼?

這個遙遠的星系,在天體目錄上名稱是DLA 0817g,在2017年由凹瑪望遠鏡首次發現,有時又被稱為「沃爾夫盤」,這是為了紀念於2014年去世的天文學家阿瑟·沃爾夫。後來的觀測顯示,這個大質量星系中的氣體正在以大約每秒270公里的速度,有序地成圓盤狀旋轉,轉速與銀河系的轉速近似。這項發現有不同波段的望遠鏡共同協力配合:凹瑪望遠鏡能研究的是星系裡氣體原子的運動,甚大陣列望遠鏡能觀測到的是氣體分子,而哈伯太空望遠鏡則一向以研究星系裡許多新生、高熱恆星發出的星光著稱。

誰發現的?

ALMA對DLA 0817g星系的觀測,由德國海德堡馬克斯普朗克天文研究所天文學者Marcel Neeleman所主持的天文團隊加以進行。Marcel Neeleman還和加州大學聖塔克魯斯分校的Xavier Prochaska、印度浦那的Tata基礎研究所的Nissim Kanekar、美國的太空望遠鏡科學研究中心的Marc Rafelski合作。四位天文學家在《自然》雜誌上發表了研究結果。

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