天文學家發現了一個螺旋星系，它看起來與宇宙時期的銀河系驚人地相似，而當時的這種排列是出乎意料的。印度的兩名研究人員在大爆炸後僅 15 億年就觀察到了這個異常演化的星系，這一時期對星系生長的長期觀點提出了質疑。
美國國家航空航天局 (NASA) 的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡 (JWST) 能夠探測到非常微弱、遙遠的光線，使這一發現成為可能。研究人員拉什·傑恩 (Rashi Jain) 和尤格甚·瓦達德卡 (Yogesh Wadadekar) 利用強大的紅外視覺觀察到了一個與銀河系非常相似的系統。儘管事實上它是在宇宙大約是當前年齡的十分之一時形成的。他們將這個星系命名為阿拉卡南達（Alaknanda），其靈感來自於喜馬拉雅河，恒河的雙源頭之一，與曼達基尼（Mandakini）一起命名，這個名字恰好是印地語中銀河系的意思。
這項工作是在印度浦那塔塔基礎研究所國家射電天體物理中心（NCRA-TIFR）進行的。結果發表在歐洲期刊上。 天文學和天體物理學–
為什麼這個星係不應該這麼快就存在呢？
天文學家普遍預計早期星系會看起來混亂且不均勻。而不是具有結構和穩定性，而是具有兩個形狀良好的旋臂的經典螺旋星系。 （稱為渦輪機）“偉大的設計”）被認為需要數十億年才能完全發展。星系的形成涉及氣體緩慢而穩定的積累，並將氣體沉澱到旋轉的圓盤中。以及產生渦輪臂的密度波的出現。此外，該系統必須避免可能破壞或破壞其脆弱結構的重大碰撞。
阿拉卡南達根本不符合這個模式。它顯示出兩條巨大的手臂圍繞著一個明亮的中央凸起，延伸約 30,000 光年。它也以非凡的速度形成恆星。它每年產生約 60 個太陽當量的質量。這個速度比今天的銀河系快大約20倍。阿拉卡南達大約一半的恆星似乎是在短短 2 億年內形成的，這在宇宙時間尺度上是非常快的。
“阿拉卡南達具有我們認為比數十億年老的星系更完整的結構，”拉什·賈恩說。這個時代組織良好的螺旋盤的發現告訴我們驅動星系形成的物理過程。板塊氣體沉積的積累 渦輪機密度波的發展可能比當前模型預測的更有效。它迫使我們重新思考我們的理論框架。 ”
引力透鏡如何幫助揭示阿拉卡南達
阿拉卡南達出現在被稱為阿貝爾 2744 或潘多拉星團的大型星系團的方向。該星團的引力會彎曲並放大來自其後面星系的光線。這稱為引力透鏡效應。這種自然放大使 Alaknanda 看起來明亮約兩倍，使 JWST 能夠更清晰地看到渦輪機結構。
為了深入研究星系，Jain 和 Wadadekar 檢查了通過 21 個不同濾光片拍攝的 JWST 圖像，每個濾光片捕捉到單獨的光線。這些觀測結果是 JWST 的 UNCOVER 和 MegaScience 調查的一部分，正在幫助研究人員確定星系的距離。星系所含塵埃的數量 形成星系的恆星數量。以及它的恆星形成率如何隨時間以非凡的精度變化。
宇宙的增長速度超出預期
詹姆斯韋伯太空望遠鏡揭示了遠處幾個令人驚訝的成熟盤狀星系。但阿拉卡南達是最早的例子之一。最明顯的渦輪機，具有經典的宏偉設計。 （具有兩個明確定義的對稱臂的星系。）它的存在增加了越來越多的證據表明早期宇宙比科學家之前認為的要先進得多。
“阿拉卡南達揭示了早期宇宙。星系合併的能力比我們預期的要快得多，”約格甚·瓦達德卡說。 “然而，這個星係可以在短短幾億年的時間內將數百億顆恆星質量聚集在一起，並將它們組織成一個美麗的螺旋盤。以宇宙標準來看，這速度非常快。它迫使天文學家重新思考星係是如何形成的。”
研究人員現在想要了解阿拉卡南達渦輪臂的形成原因。一種想法是，冷氣體的持續流入會導緻密度波自然地塑造手臂的形狀。另一種可能性是，一個較小的鄰近星係經過足夠近的距離，形成了螺旋圖案。不過，這種螺旋往往會很快消失。使用 JWST 位於智利的光譜儀器阿塔卡馬大型毫米波陣列 (ALMA) 進行的後續調查可能表明該圓盤旋轉平穩。 （動態冷）或顯示出湍流跡象（動態熱），這是其形成的線索
這些發現對於理解宇宙歷史意味著什麼？
阿拉卡南達不僅僅是遙遠過去的一個引人注目的圖像。它的存在迫使天文學家重新評估宇宙演化的時間線。包括恆星、星系和像地球這樣的行星最終是如何形成的。如果星系能夠如此迅速地自我組織，那麼早期的宇宙將是一個比以前想像的更加活躍和富有成效的環境。這可能會導致行星系統比預期更早形成。
隨著 JWST 繼續深入研究空間和時間，因此很可能會發現更多像阿拉卡南達這樣的星系，每個星係都為了解早期宇宙如何快速構建其複雜結構提供了新的見解。
阿拉卡南達的存在證明，年輕的宇宙可能形成一個穩定的、以圓盤為主的系統，其速度比科學家們認為的要快得多。這使其成為迄今為止發現的最遙遠的螺旋星系之一。
