《自然》 ：科学家发现迄今最古老螺旋星系

王兴

作者：David R. Law 来源：《自然》

发布时间：2012-7-20 11:21:40

科学家发现迄今最古老螺旋星系



据物理学家组织网12-7月18日报道，天文学家18日宣布，他们用哈勃望远镜首次探测到一个宇宙早期形成的螺旋星系，距今约107亿年，比其他许多螺旋星系早了几十亿年。研究人员表示，这一发现促使人们重新思考大爆炸之后星系是如何形成的。该发现发表在7月19日的《自然》杂志上。

哈勃望远镜拍下了约300个早期宇宙形成的遥远星系。这一最古老星系叫做BX442，根据其距离测算，它形成于大爆炸之后约30亿年，这里发出的光到达地球要花107亿年。它比其他早期宇宙中的星系要大得多，据分析，宇宙中这种质量的星系只占约30%。

“早期宇宙中的星系看起来很奇怪，是一块块的，不规则也不对称。”论文合著者、加州大学洛杉矶分校（UCLA）物理与天文学副教授艾丽斯·夏普利说，“大多数古老星系看起来就像火车残骸。”在早期宇宙中，星系经常撞在一起，星系间气体沉降下来，将恒星滋养得越来越大，那时恒星和黑洞成长的速度比今天要快得多。

现在宇宙中的星系分许多类型，包括螺旋星系，比如银河系是一个旋转着的大圆盘，由恒星和气体组成；椭圆星系，其中包含更古老的红色恒星，它们随机运动；混合星系，存在于宇宙早期，其中包含的星系更多样化，而且不规则。论文领导作者、多伦多大学邓拉普天文与天体物理学院博士后大卫·罗说：“目前的观点认为，这种‘宏观设计’螺旋星系不可能存在于早期宇宙中。”“宏观设计”星系是指有着突出的、形状优美的螺旋手臂的星系。

“BX442看起来离得并不远。”夏普利说，为了确定这不是两个星系在照片中碰巧连在了一起，他们用夏威夷W.M.凯克天文台的OSIRIS（光学光谱仪与红外成像系统）摄谱仪，进一步分析了围绕BX442的约3600个位点发出的光谱，最终确定它是一个旋转着的螺旋星系。

“当我们拿到星系光谱图，一眼看到它的螺旋手臂时，第一感觉是被照片误导了，这可能只是个幻觉。”夏普利说，但他们还在星系中心发现了有巨大黑洞存在的证据，可能黑洞对BX442的进化起了一定作用。

夏普利说，BX442看起来更像今天宇宙中的普通星系，而在早期宇宙中十分稀有，它代表了早期混乱星系和旋转螺旋星系之间的一种联系。“它有可能揭示在每个产生‘宏观设计’螺旋结构的宇宙时期，合并作用的重要性。”

研究人员表示，他们还将继续研究BX442。“我们希望以其他波长拍下它的照片，这样可以判断出该位置的星系属于哪种类型，并绘制出BX442内的恒星及气体混合物。”夏普利说。（常丽君）

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《自然》发表论文摘要（英文）:

http://www.nature.com/nature/jou ... ll/nature11256.html