天文学家发现古老螺旋星系，其年代远古，螺旋星系本不该存在

天文学家利用哈勃太空望远镜偶然发现了一个罕见而令人惊讶的发现：一个非常遥远的螺旋星系，距离我们数十亿光年，形成于人们认为此类螺旋星系不存在的时代。研究人员表示，这是一个令人震惊的发现——部分原因是它对流行的星系形成理论提出了一些质疑。

了解星系的演化是确定宇宙早期历史和未来命运的核心部分。天文学家希望了解导致大量恒星聚集到星系中以及导致这些星系形成星系团的物理原理。早期星系的遥远遗迹帮助巩固了其中一些理论，但这个被称为 BX442 的星系却很奇怪。

大多数古老星系（指那些距离非常遥远的星系，它们的光在数十亿年前，即宇宙早期离开它们）都是块状、不规则的球状体，而不是美丽的对称螺旋或椭圆。这是因为它们移动得太快，反而更利于形成团状结构。

加州大学洛杉矶分校物理学和天文学副教授、新研究报告的合著者艾丽斯·沙普利在一份声明中说：“绝大多数老星系看起来就像火车残骸一样。我们的第一个想法是，为什么这个星系如此不同，如此美丽？”

沙普利和同事在对大约 300 个非常遥远的星系进行哈勃调查时发现了它。他们对此很感兴趣，于是前往 WM 凯克天文台，用一台特殊的光谱仪对其进行了检查。该仪器使他们能够观察星系内部和周围的数千个位置，证实它确实是一个独立的旋转螺旋星系。

这是一项关键的观察，因为其他假定的早期螺旋可能是透镜的错觉，实际上可能不止一个星系合并在一起，或者只是从我们的角度来看恰好排列在一起。“当我们拍摄这个星系的光谱图像时，我们发现螺旋臂确实属于这个星系，”沙普利说。“这不是幻觉。我们被震惊了。”

为什么这么惊讶？毕竟，这些“宏伟设计”的螺旋星系在我们的宇宙邻居中很常见——银河系就是其中之一，仙女座星系也是。答案是，早期的星系几乎普遍具有不同的结构，这使得这个星系成为一个异常。在哈勃调查的 306 个星系中，每个星系的距离都大致相同，这是唯一一个具有螺旋结构的星系。

它非常大而且厚，这可能与螺旋的形成有关。或者它可能是与另一个系统碰撞的结果，该系统位于页面顶部图片的左上角。这也许可以解释这个星系是如何形成的：你只需要正确的配方，并且需要在恰当的时刻被发现。

沙普利和她的合著者写道：“星系不仅必须足够大才能稳定地形成延伸盘，而且这个盘还必须受到合并卫星的扰动，该卫星的质量要足够大，方向要正确，才能激发可观测的宏大螺旋图案。”

本周《自然》杂志刊登了一篇描述这一新发现的论文。