已知宇宙的边缘，一个怪异的星系，挑战着人类的认知

根据一项近日发表在《皇家天文学会月刊》上的研究，天文学家发现一个怪异的星系，它的存在动摇了我们对宇宙早期星系演化的理解，挑战着人类的认知。下面我们就来看看这具体是怎么回事。这个被称为“Rebels-25”的怪异星系，是由位于智利阿塔卡马沙漠的“阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列”（ALMA）发现的，该系统由数十个高精度射电望远镜组成，能够捕捉到来自宇宙深处的微弱信号，进而帮助我们更好地了解那些遥远的星系。观测数据表明，“Rebels-25”星系位于已知宇宙的边缘区域，其宇宙学红移值为7.31，根据天文学家的测算，它是一个非常古老的星系，存在于宇宙大爆炸后大约7亿年的时期，只不过由于光速的限制，它在当时发出的光现在才抵达地球，进而被我们观测到。根据目前的星系形成理论，早期宇宙的星系应该是“小而混乱”的，它们是主要由气体和尘埃组成的小型星系，并未形成稳定的结构，其内部的物质会以不规则的方式运动，而在引力的作用下，早期宇宙中的这些星系之间通常还会发生频繁的碰撞与融合，最终才会逐渐演化为拥有复杂结构的稳定星系。实际上，在过去的观测中，早期宇宙的星系都遵循着这一规律，所以天文学家认为，“Rebels-25”星系也应该是“小而混乱”的，然而实际情况却并非如此，因为观测数据表明，这个星系的质量达到了太阳质量的大约80亿倍，虽然它的质量比银河系小得多，但在宇宙的早期阶段，这样的质量却已经高得令人觉得不可思议。更怪异的是，“Rebels-25”星系还具备了高水平的有序度，天文学家发现，这个星系内部的气体和恒星都在围绕星系中心规律地旋转，形成了一个稳定的盘状结构，而进一步观测结果表明，这个星系很可能还拥有旋臂和中心棒状结构，而这样的很特征，就使它与银河系非常相似。（↑天文学家观测到的“Rebels-25”星系中的冷气体的运动，蓝色表示朝向地球的运动，红色表示远离地球的运动，颜色越深表示运动速度越快，在这种情况下，图像的红蓝分界线就可以清楚地表明该星系正在旋转）为什么说它怪异呢？这是因为从理论上来讲，要形成类似银河系这样的旋涡星系，至少需要20亿至30亿年的时间。简单来讲就是，旋涡星系的形成涉及一系列的极为耗时的物理过程，例如在星系形成之初，气体和尘埃通过引力作用逐渐聚集，此后，星系内部的物质必须经过长期的动力学演化，包括气体的冷却、恒星形成、角动量的积累与转移等，而星系的旋涡结构一般都需要通过多次的星系碰撞、并合和物质吸积的过程才能逐渐形成。也就是说，“Rebels-25”星系并不是一个“小而混乱”的原始星系，反而是一个经过了数十亿年演化的旋涡星系，然而正如前文所言，这个星系的宇宙学红移值表明，它存在于宇宙大爆炸后大约7亿年的时期……由此可见，这个怪异星系的发现，挑战着人类的认知，天文学家推测，这种现象可能意味着，宇宙中有某些我们尚未理解的物理过程，能够极大加速星系的演化，使得它们能够在宇宙早期就形成复杂结构，又或者，我们现有的宇宙学可能存在着重大的疏漏。就目前的情况来看，关于“Rebels-25”星系的研究仍在进行之中，按照计划，在未来日子里，天文学家将使用包括詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）在内的其他观测设备对其展开更深入的观测，以期揭开这个巨大的谜团。参考资料：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

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