天文学家借助詹姆斯·韦布空间望远镜取得了一项突破性发现——在遥远宇宙中探测到一个编号为M1149-BSG-z5的大质量棒旋星系。该星系红移值达5.1,刷新了已知棒旋星系的红移纪录,其结构特征与演化阶段为研究星系形成理论提供了关键样本。
根据6月23日发表于arXiv预印本平台的研究论文,这个星系的核心区域存在一条长度约1.47万光年的恒星棒,其有效半径达8500光年,旋臂向外延伸至1.79万光年半径处。这种由恒星组成的棒状结构是连接星系中心与旋臂的关键通道,在近邻宇宙中较为常见,但在高红移环境下极为罕见。研究团队指出,该星系总质量约为2800亿倍太阳质量,恒星形成速率达每年144个太阳质量,中心区域存在一个活动星系核,其黑洞与恒星质量比仅为0.001,金属丰度约为太阳的50%。
棒旋星系作为旋涡星系的重要分支,其特征在于中心存在由老年恒星构成的棒状结构。这种结构不仅影响星系的整体形态,更在物质输运、角动量转移等长期演化过程中扮演关键角色。由于高红移宇宙环境与近邻宇宙存在显著差异,早期宇宙中棒状结构的形成机制一直是天文学界的争议焦点。此次发现的M1149-BSG-z5星系,其红移值对应着宇宙大爆炸后仅12亿年的时期,为检验现有星系形成模型提供了珍贵样本。
研究团队通过分析詹姆斯·韦布空间望远镜的近红外光谱数据,成功捕捉到该星系在特定波段的辐射特征。这些数据不仅确认了其棒旋结构,还揭示了星系内部的恒星年龄分布与化学组成。论文特别强调,M1149-BSG-z5的金属丰度显著低于同类质量的近邻星系,这种差异可能反映了早期宇宙中恒星形成效率与超新星反馈机制的特殊性。目前,天文学家正计划利用后续观测数据,进一步探究该星系的活动星系核与恒星形成活动之间的相互作用关系。











