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韦伯携手紫金山天文台:120亿年前星系“原位长核”,颠覆传统认知

   时间:2025-10-09 13:36:23 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

天文界近日因一项颠覆性发现掀起波澜——詹姆斯·韦伯太空望远镜联合中国紫金山天文台团队,通过观测120亿年前的远古星系,首次证实星系核球结构可通过自身物质吸积形成,而非传统理论认为的星系碰撞合并产物。这一发现直接改写了星系演化理论的核心篇章。

长期以来,天文学界普遍认为星系中心的致密恒星团(即核球)是多个小型星系剧烈碰撞后融合形成的。这种认知源于哈勃望远镜此前拍摄的大量星系碰撞图像,其中心区域在撞击后亮度显著增强。然而,韦伯望远镜与紫金山天文台合作开展的亚毫米波观测项目,将研究目标对准了宇宙诞生初期的"星暴星系"——这些星系在极短时间内疯狂制造恒星,亮度可达银河系的数百倍。

研究团队通过分析亚毫米波段数据发现,这些远古星系的核心区域并非扁平的盘状结构,而是早已形成致密的核球。更关键的是,核球周围存在大量冷气体持续向中心涌动,其恒星密度远超现有理论预测值。"这就像观察到蛋糕在烤箱中从中心自然膨胀,而非将预制好的蛋糕芯嵌入面糊。"参与研究的谈清华研究员比喻道,"冷气体的持续注入为核球生长提供了原始材料。"

该发现与韦伯望远镜此前对3亿年早期星系的观测结果形成呼应。当时的数据显示,宇宙早期星系的演化速度远超预期,如今看来,这种快速生长并非依赖外部星系的暴力碰撞,而是通过自身吸积气体完成的。研究团队指出,在宇宙诞生初期,星系间距离相对遥远,发生剧烈碰撞的概率极低,传统理论在此阶段存在明显局限性。

令人意外的是,这些通过"自我发育"形成的核球结构,可能正是现代椭圆星系的前身。此前学界普遍认为椭圆星系是星系碰撞的典型产物,但新发现表明,部分椭圆星系可能从诞生之初就遵循着完全不同的演化路径。这种认知转变迫使科学家重新绘制星系演化图谱,多本天文学教材中关于核球形成的章节或将面临全面修订。

紫金山天文台发布的观测图像显示,120亿年前的星暴星系核心区域呈现出异常规则的球形结构,其表面亮度分布与碰撞形成的核球存在本质差异。研究团队通过光谱分析确认,这些核球中的恒星年龄高度一致,进一步排除了外部星系合并的可能性。

随着韦伯望远镜持续传回更多早期星系数据,科学家期待能捕捉到核球形成的完整过程。这些穿越120亿年时空的光线,不仅揭示了宇宙婴儿期的惊人细节,更在不断修正人类对星系演化的认知框架。当被问及新理论是否完全否定碰撞说时,谈清华研究员强调:"两种机制可能在不同演化阶段发挥作用,但至少在宇宙早期,原位生长是主导因素。"

 
 
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