天文學家詳細觀察了早期宇宙中的年輕星系。詹姆斯·韋伯太空望遠鏡、哈勃太空望遠鏡和阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列。結論？這些宇宙少年的成長速度快得令人難以置信。
這項研究背後的團隊在某些波長的光下觀察了距離約 125 億光年的 18 個星系。僅在10億年後才存在 大霹靂 這些星係正處於快速恆星形成過程中，因此正在迅速增長。
該團隊最重要的發現是，這些星系在不止一種方面的成熟速度似乎比之前想像的要快。但最值得注意的是，星系含有更多比氫和氦（天文學家稱之為“金屬”）更重的元素。特別是碳和氧
加州理工學院（Caltech）的團隊成員安德烈亞斯·費斯特（Andreas Faisst）在報告中表示：“通過這個例子，我們能夠很好地研究迄今為止難以想像的宇宙重要時期的星系演化。” 陳述.感謝這些奇妙的望遠鏡，我們因此能夠在空間上解析這些星系。當我們的宇宙年齡不到十億年時，能夠觀察恆星形成的階段以及它們的化學反應。 ”
銀河系增長得太快了。
當宇宙中第一個星系形成時，宇宙充滿了氫和氦。它只是稍微重一點的元素。第一批恆星和它們的家鄉星系同樣缺乏金屬。這些恆星在其一生中鍛造金屬。然後在超新星爆炸中散佈到他們的銀河家園，這標誌著他們的滅亡。這些重元素成為下一代恆星的組成部分，其中含有比前輩更多的金屬。
然而，這種富集過程可能需要超過 10 億年，這意味著星系的早期成熟是一個過早的狀態。這些都是非常值得懷疑的事情。
費斯特補充道：“看到化學成分如此成熟的星系真是令人驚訝，”“就像看到一個兩歲的孩子表現得像個十幾歲的孩子一樣。金屬怎麼能在不到 10 億年的時間內形成呢？”
任何與人類青少年一起生活過的人都會告訴你，他們的胃口很大。對於這些不成熟的宇宙中的青少年來說也是如此。研究小組發現，這些星系中的超大質量黑洞正在快速吸收或積累周圍的物質，這意味著它們也在快速增長。
除了不合時宜的富含金屬的性質外，費斯特和同事還發現，他們研究的許多星係都具有旋轉的恆星盤。它類似於我們成熟得多的銀河系的旋臂。這些功能的開發速度比之前版本的預期要快得多。
“現在，通過這項新的調查，我們能夠證明其中一些星系在結構和化學上都在進化，”費斯特說。
這些科學家研究的星係不僅僅富含金屬。作為星系中介質的周圍氣體也得到了增強。
“星系的金屬含量呈現非常平坦的梯度。它的跨度超過 30,000 光年，”來自加州理工學院紅外處理和分析中心的團隊成員 Wuji Wang 在一份聲明中說。
該團隊現在打算通過模擬星系生長和金屬富集來匹配這些星系的觀測結果。
“觀測和模擬的結合為理解恆星形成的細節以及塵埃和金屬的產生機制提供了強大的協同作用，”費斯特說。 “這些知識將幫助我們了解早期恆星和行星的形成，以及我們的銀河係是如何形成的。”
該團隊的研究成果於週二（1 月 6 日）在鳳凰城舉行的美國天文學會第 247 屆會議上發表，並發表在 天體物理學雜誌附錄
