发现最遥远的旋转盘状星系挑战当前的形成理论

研究人员发现了迄今为止观测到的最遥远的类银河系星系。这个被称为REBELS-25的盘状星系看起来和现在的星系一样有序，但我们看到的是宇宙只有7亿年历史时的它。

这令人惊讶，因为根据我们目前对星系形成的理解，这种早期星系预计会显得更加混乱。REBELS-25的旋转和结构是使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)揭示的，欧洲南方天文台(ESO)是该阵列的合作伙伴。

我们今天看到的星系与天文学家通常在早期宇宙中观察到的混乱、块状星系相比已经发生了很大变化。“根据我们对星系形成的理解，我们预计大多数早期星系看起来都很小而且杂乱，”荷兰莱顿大学天文学家、这项研究的合著者杰奎琳·霍奇说。

这些杂乱的早期星系相互融合，然后以极其缓慢的速度演变成更平滑的形状。目前的理论认为，一个星系要想像我们的银河系一样有序——一个旋转的圆盘，结构整齐，就像螺旋臂一样——必须经历数十亿年的进化。然而，REBELS-25的发现对这一时间尺度提出了挑战。

在《皇家天文学会月刊》接受发表的研究《REBELS-25：在z=7.31处发现动态冷盘星系》中，天文学家发现REBELS-25是迄今为止发现的最遥远的强旋转盘星系。从这个星系到达我们的光是在宇宙只有7亿年的时候发出的——仅为其当前年龄(138亿)的5%——这使得REBELS-25有序旋转出人意料。这些发现可在arXiv预印本服务器上找到。

莱顿大学博士生、这项研究的第一作者露西·罗兰(LucieRowland)说：“发现一个与我们银河系如此相似、强烈以旋转为主的星系，挑战了我们对早期宇宙中的星系如何快速演变成​​当今宇宙的有序星系的理解。”

REBELS-25最初是在同一团队的先前观测中发现的，同样是使用位于智利阿塔卡马沙漠的ALMA进行的观测。当时，这是一个令人兴奋的发现，显示出旋转的迹象，但数据的分辨率不够精细，无法确定。为了正确辨别星系的结构和运动，该团队使用ALMA以更高的分辨率进行了后续观测，证实了其破纪录的性质。

英国利物浦约翰摩尔斯大学研究员、该研究报告的共同作者RenskeSmit表示：“ALMA是现存唯一具有如此灵敏度和分辨率的望远镜。”

令人惊讶的是，数据还暗示了与银河系相似的更发达的特征，如中央细长的棒，甚至螺旋臂，尽管需要更多的观测来证实这一点。

罗兰说：“找到更进化结构的证据将是一个令人兴奋的发现，因为它将是迄今为止观测到的具有此类结构的最遥远的星系。”

REBELS-25的未来观测以及其他早期旋转星系的发现将有可能改变我们对早期星系形成以及整个宇宙演化的理解。

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