北京
據科技媒體Phys報道，詹姆斯·韋布空間望遠鏡最近又發現了一個不尋常的深空天體——大質量棒旋星系M1149-BSG-z5，其紅移值達到5.1。這使它成為目前已知紅移最高的棒旋星系，也就是說，我們看到的是宇宙在那時還非常年輕的模樣。
這項成果于6月23日提交至arXiv預印本平臺，第一作者是清華大學的Wang Xiaohan。論文中給出的數據相當具體：M1149-BSG-z5的恒星棒長度約14700光年，星系的有效半徑約8500光年，旋臂則向外延伸至17900光年半徑。質量方面，該星系總質量約相當于2800億個太陽質量，恒星形成率高達每年約144個太陽質量。它還藏著一個活動星系核，但中央黑洞與恒星質量比只有0.001左右，金屬豐度約為太陽的50%。
棒旋星系指的是中心帶有一條明顯恒星棒的漩渦星系。這條棒狀結構連接著星系核心與旋臂起點，常被用來追蹤星系內部物質輸送和長期演化過程。在近鄰宇宙中，棒旋星系并不少見，但在高紅移環境下卻很難形成——早期宇宙更雜亂，引力擾動頻繁，要維持如此清晰的棒狀結構挑戰不小。正因為這種反差，這類發現一直被當作檢驗星系形成模型的天然樣本。
從正面看，紅移5.1的M1149-BSG-z5確實把棒旋星系的存在時間大幅推前。如果如此早的宇宙中就能生長出這樣規整的恒星棒和旋臂，那現有的星系演化模型就必須處理早期物質如何快速組織起來。反過來講，這還只是單個案例，它的形成路徑是否具備普遍性，又或者是否正好碰上了特殊環境，都還需要更多同類高紅移星系來交叉驗證。
僅憑這么一個遙遠而又精細的結構，就判斷模型該大幅修改顯然為時過早。但它的確提供了一個珍貴的“宇宙實驗室”，可以幫忙推敲早期星系內部物質如何聚集、棒狀結構何時出現、黑洞與恒星如何共同成長等問題。接下來，韋布望遠鏡對高紅移星系的大規模巡天，很可能會帶來更多類似的“意外”，讓模型在大數據面前接受更嚴苛的測試。
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