星系形狀演化之路,早期宇宙許多星系看起來像衝浪板

作者 | 發布日期 2024 年 01 月 22 日 15:46 | 分類 天文 , 航太科技 line share follow us in feedly line share
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)。

(首圖來源:韋伯太空望遠鏡