科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然

最新一期《自然》雜志發(fā)表的論文報(bào)告發(fā)現(xiàn)一個(gè)原以為“不可能存在”的神秘結(jié)構(gòu)。日本國立天文臺(tái)團(tuán)隊(duì)對(duì)宇宙年齡只有26億年時(shí)的一個(gè)星系的觀測(cè)結(jié)果，揭示了這個(gè)神秘的棒狀結(jié)構(gòu)。它的出現(xiàn)非常令人意外，因?yàn)槠涮卣鞅緫?yīng)摧毀這個(gè)棒狀結(jié)構(gòu)，但它看起來卻極其穩(wěn)定。

棒狀結(jié)構(gòu)由狹長排列的恒星和氣體組成，是高度復(fù)雜、有組織的結(jié)構(gòu)，常被發(fā)現(xiàn)位于大型星系的中心。星系按預(yù)期會(huì)形成盤，如銀河系，這個(gè)過程被認(rèn)為需要數(shù)十億年。形成棒狀結(jié)構(gòu)又增加了另一層復(fù)雜性，需要更多時(shí)間。之前對(duì)這類特征的分析一直很難，需要最先進(jìn)的高分辨率設(shè)備和靈敏的光譜學(xué)設(shè)備。

此次基于阿塔卡馬大型毫米波陣列望遠(yuǎn)鏡和韋布望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)結(jié)果，科學(xué)家對(duì)來自星系J0107a的一氧化碳和原子碳進(jìn)行了分析（J0107a可追溯至大爆炸后僅26億年）。觀測(cè)結(jié)果顯示，J0107a是一個(gè)大尺度棒旋星系。棒狀結(jié)構(gòu)會(huì)促進(jìn)星系重排列，因?yàn)闅怏w會(huì)被拖進(jìn)星系中心，然后隨氣體不斷儲(chǔ)備而導(dǎo)致恒星形成爆發(fā)。

最新結(jié)果顯示，這種效應(yīng)（尤其是氣體流入）在J0107a中的發(fā)生速度非常驚人，是類銀河系系統(tǒng)的10—100倍。這說明其更加不穩(wěn)定且更容易“毀于一旦”。但J0107a內(nèi)的恒星又可以“說明”，它已經(jīng)存在了相當(dāng)漫長的時(shí)間。

這些觀測(cè)意味著，棒狀結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的星系演化在111億年前就發(fā)生了，這為星系的宇宙重排列（宇宙中的物質(zhì)和能量在時(shí)間和空間上的重新分布和配置）提供了更多認(rèn)知。

同時(shí)發(fā)表的新聞與觀點(diǎn)文章指出，這個(gè)結(jié)構(gòu)的存在和其動(dòng)力學(xué)曾被認(rèn)為是不可能的，但新發(fā)現(xiàn)打開了一種可能性，即棒狀結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的星系演化發(fā)生在宇宙生命的更早期，遠(yuǎn)比人們之前認(rèn)為的更早。

總編輯圈點(diǎn)

神秘的棒狀結(jié)構(gòu)為理解星系演化及其結(jié)構(gòu)形成帶來了革命性突破。這一發(fā)現(xiàn)不僅挑戰(zhàn)了現(xiàn)有的天文學(xué)理論，還擴(kuò)展了我們對(duì)宇宙復(fù)雜結(jié)構(gòu)的認(rèn)知邊界。這一發(fā)現(xiàn)也強(qiáng)調(diào)了高分辨率觀測(cè)技術(shù)的重要性——技術(shù)進(jìn)步幫助人們檢視了現(xiàn)有理論，也為探索新的天文現(xiàn)象提供了工具。正是通過這樣不斷挑戰(zhàn)既有知識(shí)，人們才能夠更全面、準(zhǔn)確地描繪出宇宙演化的宏偉圖景。