宇宙诞生仅约4亿年,一个庞大且布满尘埃的星系便已存在——这一发现让天文学家陷入困惑。利用詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的观测数据,研究团队在早期宇宙中捕捉到这个被命名为EGSz11R0的“红色怪物”,其异常特征挑战了现有星系演化理论。
该星系发出的蓝光因大量尘埃吸收而呈现深红色,这种尘埃密度通常被认为在宇宙诞生数亿年后才会出现。研究第一作者、意大利帕多瓦大学天文学家朱利亚·罗迪吉耶罗指出:“它的成熟度远超预期,仿佛在宇宙‘婴儿期’就完成了‘成年礼’。”团队通过分析其光谱发现碳元素痕迹,进一步证实了星系的成熟特征。耶鲁大学天体物理学家彼得·范多库姆比喻道:“这相当于在刚犁过的土地上发现一棵成年红杉——时间尺度完全不匹配。”
这一发现与JWST此前观测到的“蓝色怪物星系”形成鲜明对比。后者同样形成于早期宇宙,但缺乏尘埃遮挡,呈现出明亮的蓝色。罗迪吉耶罗团队推测,两类星系可能属于同一演化路径的不同阶段:“蓝色星系或许是红色星系在尘埃消散后的形态,我们只是捕捉到了它们的不同‘年龄’。”
目前,EGSz11R0是已知形成时间最早的红色星系,将此类天体的观测记录推前至宇宙诞生后4亿年。此前,天文学家普遍认为最早的红化星系形成于大爆炸后约10亿年。范多库姆强调:“若考虑恒星形成尘埃所需的时间,这一星系的存在暗示我们可能观测到更早的星系——或许诞生于宇宙诞生后2亿年。”
星系作为宇宙的基本结构单元,由恒星、气体、尘埃和暗物质通过引力束缚形成。银河系作为典型代表,包含约千亿颗恒星,直径达10万光年。此次发现再次证明,早期宇宙的复杂性远超人类想象,而JWST的“时间回溯”能力正不断改写天文教科书。










