星系自轉速度為何如此快？追溯最遙遠旋轉星系解謎團

像銀河系這樣的星系如何形成？要追溯這個問題，我們必須理解星系旋轉運動力學起源。天文學家最近發現了開始出現自轉運動的星系，最早可追溯至大爆炸後 5 億年內就出現的 MACS1149-JD1。

宇宙中所有星系都在旋轉，且通常以令人難以置信的速度旋轉，比如銀河系自轉速度超過每秒 200 公里，但天文學家還不了解星系自轉速度為何可以這麼快，唯一判斷方法是測量整個宇宙內的星系，建立一張星系演化圖加以推論。

最近，日本早稻田大學團隊利用阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（ALMA）觀察一個極遙遠星系 MACS1149-JD1，是宇宙中距離我們極度遙遠的星系之一，出現在大爆炸後僅 5.5 億年。通常這類型星系黯淡到無法觀察，但 MACS1149-JD1 星系的光因恰好經過一個巨大星系團而被重力透鏡效應放大，於是天文學家可藉此觀察。

團隊分析了該星系的雙電離氧，然後開發模型與觀測結果進行比較，發現 MACS1149-JD1 星系直徑僅 3,000 光年。比直徑超過 10 萬光年的銀河系還小很多。此外，團隊也發現 MACS1149-JD1 星系自轉速度僅每秒 50 公里，不到銀河係自轉速度的四分之一。

然而，MACS1149-JD1 卻可能是迄今為止已知距離最遠但已發展出自轉運動的星系，該結果表明星系剛成形時很小且旋轉速度緩慢，但在接下來數十億年積累更多物質並增加旋轉速度。

詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡即將在明年觀測 MACS1149-JD1 星系，揭開更多有該該星系與其他星系如何形成的線索。新論文發表在《天文物理期刊通訊》（Astrophysical Journal Letters）。

• The Earliest Galaxies Rotated Slowly, Revving up Over Billions of Years
• The most distant rotating galaxy hails from 13.3 billion years ago
• Ancient galaxy’s spin suggests universe’s first stars quickly coalesced into disks

（首圖來源：歐洲南方天文台）

延伸閱讀：

• 探測到氧氣譜線，天文學家：第一批恆星出現於大爆炸後 2.5 億年