星系形狀演化之路,早期宇宙許多星系看起來像衝浪板
早期宇宙景觀和現在可能有巨大差異。天文學家分析韋伯太空望遠鏡大量近紅外線影像發現,早期宇宙星系通常扁平而細長,就像衝浪板和泳池漂浮棒,很少看到像排球、飛盤的圓形星系,這項研究表明宇宙物質網分布的影響力,並凸顯小星系不斷合併。
分析發現,宇宙在形成後 6~60 億年間更常見到衝浪板形、泳池漂浮棒形星系,占比約 50~80%,與附近通常見到帶有旋臂的成熟螺旋狀星系,或類似飛盤、更巨大的橢圓星系呈鮮明對比。
過去,哈伯太空望遠鏡已知早期宇宙大質量星系往往呈扁球體形狀,與今天的橢圓星系沒什麼不同,但質量較小、較暗的星系許多呈現出細長外觀,形狀不規則的矮星系則常被暱稱為蝌蚪。現在,韋伯太空望遠鏡確認哈伯望遠鏡的觀測無誤,一幅有關星系隨時間演化的成長路線圖浮出水面。
天文學家認為,早期宇宙的年輕星系沿宇宙網暗物質細絲形成細長形狀,經過數十億年宇宙網細絲不斷分散,星系開始旋轉才演變成扁圓結構。隨著時間推移,扁圓星系數量從 20% 增加到 60%,球狀星系也開始豐富,成為我們今天看到的巨型橢圓星系祖先,或大質量螺旋星系的核球。
如果時間倒轉數十億年,銀河系形狀會屬於哪一類?最接近的猜測是銀河系看起來也像一個衝浪板。目前不清楚星系形狀是否在不斷演化,科學家未來需弄清楚星系 3D 幾何形狀在 130 億年內如何變動。
新論文將發表在《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)。
Early galaxies were shaped like surfboards and pool noodles, James Webb Space Telescope finds
Webb Shows Many Early Galaxies Looked Like Pool Noodles, Surfboards
(首圖來源:韋伯太空望遠鏡)