科技日報記者 張夢然

最新一期《自然》雜志發(fā)表的論文報告發(fā)現(xiàn)一個原以為“不可能存在”的神秘結(jié)構(gòu)。日本國立天文臺團(tuán)隊對宇宙年齡只有26億年時的一個星系的觀測結(jié)果，揭示了這個神秘的棒狀結(jié)構(gòu)。它的出現(xiàn)非常令人意外，因為其特征本應(yīng)摧毀這個棒狀結(jié)構(gòu)，但它看起來卻極其穩(wěn)定。

棒狀結(jié)構(gòu)由狹長排列的恒星和氣體組成，是高度復(fù)雜、有組織的結(jié)構(gòu)，常被發(fā)現(xiàn)位于大型星系的中心。星系按預(yù)期會形成盤，如銀河系，這個過程被認(rèn)為需要數(shù)十億年。形成棒狀結(jié)構(gòu)又增加了另一層復(fù)雜性，需要更多時間。之前對這類特征的分析一直很難，需要最先進(jìn)的高分辨率設(shè)備和靈敏的光譜學(xué)設(shè)備。

此次基于阿塔卡馬大型毫米波陣列望遠(yuǎn)鏡和韋布望遠(yuǎn)鏡的觀測結(jié)果，科學(xué)家對來自星系J0107a的一氧化碳和原子碳進(jìn)行了分析（J0107a可追溯至大爆炸后僅26億年）。觀測結(jié)果顯示，J0107a是一個大尺度棒旋星系。棒狀結(jié)構(gòu)會促進(jìn)星系重排列，因為氣體會被拖進(jìn)星系中心，然后隨氣體不斷儲備而導(dǎo)致恒星形成爆發(fā)。

最新結(jié)果顯示，這種效應(yīng)（尤其是氣體流入）在J0107a中的發(fā)生速度非常驚人，是類銀河系系統(tǒng)的10—100倍。這說明其更加不穩(wěn)定且更容易“毀于一旦”。但J0107a內(nèi)的恒星又可以“說明”，它已經(jīng)存在了相當(dāng)漫長的時間。

這些觀測意味著，棒狀結(jié)構(gòu)驅(qū)動的星系演化在111億年前就發(fā)生了，這為星系的宇宙重排列（宇宙中的物質(zhì)和能量在時間和空間上的重新分布和配置）提供了更多認(rèn)知。

同時發(fā)表的新聞與觀點文章指出，這個結(jié)構(gòu)的存在和其動力學(xué)曾被認(rèn)為是不可能的，但新發(fā)現(xiàn)打開了一種可能性，即棒狀結(jié)構(gòu)驅(qū)動的星系演化發(fā)生在宇宙生命的更早期，遠(yuǎn)比人們之前認(rèn)為的更早。

總編輯圈點

神秘的棒狀結(jié)構(gòu)為理解星系演化及其結(jié)構(gòu)形成帶來了革命性突破。這一發(fā)現(xiàn)不僅挑戰(zhàn)了現(xiàn)有的天文學(xué)理論，還擴(kuò)展了我們對宇宙復(fù)雜結(jié)構(gòu)的認(rèn)知邊界。這一發(fā)現(xiàn)也強調(diào)了高分辨率觀測技術(shù)的重要性——技術(shù)進(jìn)步幫助人們檢視了現(xiàn)有理論，也為探索新的天文現(xiàn)象提供了工具。正是通過這樣不斷挑戰(zhàn)既有知識，人們才能夠更全面、準(zhǔn)確地描繪出宇宙演化的宏偉圖景。