星系自转速度为何如此快？追溯最遥远旋转星系解谜团

育碧 • 2023年9月24日 08:20 • 游戏攻略

像银河系这样的星系如何形成？要追溯这个问题，我们必须理解星系旋转运动力学起源。天文学家最近发现了开始出现自转运动的星系，最早可追溯至大爆炸后 5 亿年内就出现的 MACS1149-JD1。宇宙中所有星系都在旋转，且通常以令人难以置信的速度旋转，比如银河系自转速度超过每秒 200 公里，但天文学家还不了解星系自转速度为何可以这么快，唯一判断方法是测量整个宇宙内的星系，建立一张星系演化图加以推论。最近，日本早稻田大学团队利用阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列（ALMA）观察一个极遥远星系MACS1149-JD1，是宇宙中距离我们极度遥远的星系之一，出现在大爆炸后仅5.5亿年。通常这类型星系黯淡到无法观察，但 MACS1149-JD1 星系的光因恰好经过一个巨大星系团而被重力透镜效应放大，于是天文学家可借此观察。团队分析了该星系的双电离氧，然后开发模型与观测结果进行比较，发现 MACS1149-JD1 星系直径仅 3，000 光年。比直径超过 10 万光年的银河系还小很多。此外，团队也发现 MACS1149-JD1 星系自转速度仅每秒 50 公里，不到银河系自转速度的四分之一。然而，MACS1149-JD1 却可能是迄今为止已知距离最远但已发展出自转运动的星系，该结果表明星系刚成形时很小且旋转速度缓慢，但在接下来数十亿年积累更多物质并增加旋转速度。詹姆斯·韦伯太空望远镜即将在明年观测 MACS1149-JD1 星系，揭开更多有该该星系与其他星系如何形成的线索。新论文发表在《天文物理期刊通讯》（Astrophysical Journal Letters）。