天文学家发现了一个名为“Alaknanda”的年轻星系,它形成于宇宙大爆炸后仅 15 亿年,却拥有与我们成熟的银河系相似的螺旋结构。这一发现挑战了现有的星系演化理论,该理论认为星系需要数十亿年才能形成有序的结构。Alaknanda 的存在表明,早期宇宙中星系的形成和组织过程可能比我们想象的要快得多,迫使科学家重新思考星系演化的基本物理过程。
一个“不可能”的年轻星系
通常认为,星系在年轻时会经历一个混乱的“青春期”,通过与其他星系碰撞和合并,留下不对称的“伤疤”。一个星系需要数十亿年才能稳定下来,形成我们熟悉的宏伟螺旋结构。
然而,天文学家发现的 Alaknanda 星系打破了这一认知。
- 惊人的年龄: 它形成于宇宙大爆炸后仅 15 亿年,当时宇宙的年龄只有现在的十分之一。
- 成熟的外观: 尽管非常年轻,它却拥有一个清晰的“宏伟设计”螺旋结构,即两条巨大的旋臂从中心向外延伸,这与我们 136 亿岁的银河系惊人地相似。
这个星系以印度恒河的一条源流命名,而银河系在印地语中被称为“Mandakini”,是恒河的另一条源流,寓意着两者之间的“孪生”关系。
迫使我们重写理论
Alaknanda 的存在直接挑战了天文学家长期以来的信念,即形成这种成熟的螺旋结构需要漫长的时间来聚集足够的物质。
“Alaknanda 具有我们通常认为只有数十亿年历史的星系才有的结构成熟度……它迫使我们重新思考我们的理论框架。”
这一发现意味着,驱动星系形成的物理过程——例如气体吸积、星系盘稳定和旋臂的形成——其效率可能远超当前模型的预测。
不仅结构成熟,产星速度也惊人
Alaknanda 的惊人之处不仅在于其形状,还在于其“生产力”。
- 这个早熟的星系产生恒星的速度是银河系的 20 倍。
- 相当于每年增加 60 个太阳的质量。
天文学家 Yogesh Wadadekar 指出,这个星系在短短数亿年内就聚集了相当于 100 亿个太阳质量的恒星,并将其组织成一个美丽的螺旋盘。这一速度在宇宙标准下是“异乎寻常地快”,它揭示了早期宇宙有能力以我们未曾预料到的速度组装星系。