已知宇宙的邊緣，一個怪異的星系，挑戰着人類的認知

根據一項近日發表在《皇家天文學會月刊》上的研究，天文學家發現一個怪異的星系，它的存在動搖了我們對宇宙早期星系演化的理解，挑戰着人類的認知。下面我們就來看看這具體是怎麼回事。

這個被稱爲“Rebels-25”的怪異星系，是由位於智利阿塔卡馬沙漠的“阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列”（ALMA）發現的，該系統由數十個高精度射電望遠鏡組成，能夠捕捉到來自宇宙深處的微弱信號，進而幫助我們更好地瞭解那些遙遠的星系。

觀測數據表明，“Rebels-25”星系位於已知宇宙的邊緣區域，其宇宙學紅移值爲7.31，根據天文學家的測算，它是一個非常古老的星系，存在於宇宙大爆炸後大約7億年的時期，只不過由於光速的限制，它在當時發出的光現在才抵達地球，進而被我們觀測到。

根據目前的星系形成理論，早期宇宙的星系應該是“小而混亂”的，它們是主要由氣體和塵埃組成的小型星系，並未形成穩定的結構，其內部的物質會以不規則的方式運動，而在引力的作用下，早期宇宙中的這些星系之間通常還會發生頻繁的碰撞與融合，最終纔會逐漸演化爲擁有複雜結構的穩定星系。

實際上，在過去的觀測中，早期宇宙的星系都遵循着這一規律，所以天文學家認爲，“Rebels-25”星系也應該是“小而混亂”的，然而實際情況卻並非如此，因爲觀測數據表明，這個星系的質量達到了太陽質量的大約80億倍，雖然它的質量比銀河系小得多，但在宇宙的早期階段，這樣的質量卻已經高得令人覺得不可思議。

更怪異的是，“Rebels-25”星系還具備了高水平的有序度，天文學家發現，這個星系內部的氣體和恆星都在圍繞星系中心規律地旋轉，形成了一個穩定的盤狀結構，而進一步觀測結果表明，這個星系很可能還擁有旋臂和中心棒狀結構，而這樣的很特徵，就使它與銀河系非常相似。

（↑天文學家觀測到的“Rebels-25”星系中的冷氣體的運動，藍色表示朝向地球的運動，紅色表示遠離地球的運動，顏色越深表示運動速度越快，在這種情況下，圖像的紅藍分界線就可以清楚地表明該星系正在旋轉）

爲什麼說它怪異呢？這是因爲從理論上來講，要形成類似銀河系這樣的旋渦星系，至少需要20億至30億年的時間。

簡單來講就是，旋渦星系的形成涉及一系列的極爲耗時的物理過程，例如在星系形成之初，氣體和塵埃通過引力作用逐漸聚集，此後，星系內部的物質必須經過長期的動力學演化，包括氣體的冷卻、恆星形成、角動量的積累與轉移等，而星系的旋渦結構一般都需要通過多次的星系碰撞、併合和物質吸積的過程才能逐漸形成。

也就是說，“Rebels-25”星系並不是一個“小而混亂”的原始星系，反而是一個經過了數十億年演化的旋渦星系，然而正如前文所言，這個星系的宇宙學紅移值表明，它存在於宇宙大爆炸後大約7億年的時期……

由此可見，這個怪異星系的發現，挑戰着人類的認知，天文學家推測，這種現象可能意味着，宇宙中有某些我們尚未理解的物理過程，能夠極大加速星系的演化，使得它們能夠在宇宙早期就形成複雜結構，又或者，我們現有的宇宙學可能存在着重大的疏漏。

就目前的情況來看，關於“Rebels-25”星系的研究仍在進行之中，按照計劃，在未來日子裡，天文學家將使用包括詹姆斯·韋伯空間望遠鏡（JWST）在內的其他觀測設備對其展開更深入的觀測，以期揭開這個巨大的謎團。

參考資料：REBELS-25: Discovery of a dynamically cold disc galaxy at z = 7.31， Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, doi.org/10.1093/mnras/stae2217