發現最遙遠的旋轉盤狀星系

天文學家發現了迄今為止最遙遠的旋轉盤狀星系，名為 REBELS-25。這個盤狀星系的結構與現代星系相似，顯得「有型」。然而，它位於宇宙年齡僅為 7 億年的時期，這僅占現今宇宙年齡（約 138 億年）的 5%。根據我們對星系形成的現有理論，這麼早期的星系理應顯得更小、更混亂。

我們今日觀察到的星系與早期宇宙中的混沌、塊狀星系大相徑庭。這些早期星系經常發生合併，並以非常緩慢的速度演變為較平滑的形態。現有理論認為，星系要像銀河系一樣具備有序結構，如旋轉盤和螺旋臂，需經歷數十億年的演化。因此，REBELS-25的有序旋轉結構出乎意料。數據顯示，REBELS-25可能具備與銀河系相似的特徵，例如中心的橢圓形棒狀結構，甚至可能存在螺旋臂。這一發現對我們目前對早期星系演化速度的理解提出了挑戰。

研究團隊是利用阿塔卡瑪大型毫米/次毫米波陣列（ALMA）觀測到了REBELS-25的旋轉與結構，該研究成果已被《英國皇家天文學月刊》接受（Rowland et al. 2024）。ALMA是目前少數具備足夠靈敏度和解析度來觀測如此遙遠星系的望遠鏡之一。如果未來能發現更多這類已演化出有型結構的早期星系，可能會徹底改變我們對早期星系形成及整個宇宙演化的理解。

▲ 由阿塔卡瑪大型毫米/次毫米波陣列（ALMA）觀測到的REBELS-25星系。（Source：ALMA，下同）

▲ 這張REBELS-25星系的影像是由阿塔卡瑪大型毫米/次毫米波陣列（ALMA）拍攝的。左側圖顯示了星系中冷氣體的分佈，並顯示出中心可能存在橢圓形棒狀結構的跡象。右側圖則顯示了星系中冷氣體的運動狀態，藍色代表朝向地球運動，紅色代表遠離地球運動，顏色越深代表運動速度越快。在這張圖中，明顯的紅藍分界表明該星系正在旋轉。