天文学家借助詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)的强大观测能力,在早期宇宙中发现了一个极为特殊的星系——XMM-VID1-2075。这一发现颠覆了人们对星系演化的传统认知:该星系在宇宙诞生不足20亿年时,就已停止自转,内部恒星呈现无序运动状态。相关研究成果于5月4日发表于《自然·天文学》期刊。
根据现有理论,星系形成初期会因气体角动量与引力作用产生自转。随着时间推移,部分星系通过多次并合逐渐丧失整体自转特征,内部恒星运动变得混乱。但这一过程通常需要数十亿年演化,而XMM-VID1-2075在宇宙年龄仅18亿年时就已呈现此类特征,堪称"宇宙早熟儿"。研究团队通过JWST的NIRSpec/IFU设备,精确测量了该星系内部物质运动轨迹,确认其不存在自转迹象。
该星系此前已引起科学界关注。通过夏威夷凯克天文台的观测,研究团队曾证实其质量达到银河系数倍,且恒星形成活动早已终止。这种"红而死"的星系在早期宇宙中极为罕见,使其成为JWST的重点观测目标。在最新研究中,科学家同时观测了另外两个年龄相近的星系,发现它们分别呈现明显自转和内部运动混乱的特征,形成鲜明对比。
对于XMM-VID1-2075的异常状态,研究团队提出颠覆性解释:该星系可能经历了一次特殊的碰撞事件——两个自转方向几乎相反的星系发生合并。观测数据显示,星系一侧存在过量光辐射,暗示曾有另一个天体介入并改变其动力学结构。这种"反向碰撞"假设若成立,将重新定义人们对星系并合过程的理解。
目前天文学家正在扩大搜索范围,试图在早期宇宙中发现更多类似星系。通过将观测数据与宇宙演化模拟结果对比,科学家希望检验现有星系形成理论的准确性。数值模拟曾预测极早期宇宙存在少量非自转星系,但XMM-VID1-2075的发现表明这类天体可能比预期更为常见。这项研究不仅挑战了传统认知,更为理解星系演化提供了全新视角。