在今天的宇宙中，許多星系都是快速旋轉(zhuǎn)的盤(pán)狀星系。星系形成的模型表明，這些星系的形成是在宇宙大爆炸后約60億年后才出現(xiàn)的。在那之前，宇宙太過(guò)“動(dòng)蕩”。
“我們?cè)谟钪嬖缙诎l(fā)現(xiàn)的大多數(shù)星系看起來(lái)像火車(chē)殘骸，因?yàn)樗鼈兘?jīng)歷了一致的、經(jīng)常是'劇烈的'合并，”該研究的主要作者M(jìn)arcel Neeleman說(shuō)。“這些熱的合并使它們很難形成像我們現(xiàn)在的宇宙中觀察到的那樣，形成有序的冷旋轉(zhuǎn)盤(pán)。”
但現(xiàn)在天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)古老的星系，它似乎就是這樣。它被稱(chēng)為DLA0817g，也就是Wolfe Disk，看起來(lái)就像一個(gè)現(xiàn)代盤(pán)狀星系，以大約272公里/秒（170英里/秒）的速度旋轉(zhuǎn)。但最重要的是，它的位置距離地球約123億光年。
不知何故，Wolfe Disk在大爆炸后15億年后形成了盤(pán)狀，這比想象中的要早45億年。這一發(fā)現(xiàn)表明，有未知的生長(zhǎng)過(guò)程在起作用。“我們認(rèn)為Wolfe Disk主要是通過(guò)冷氣體的穩(wěn)定增殖而增長(zhǎng)的，”該研究的共同作者J.Xavier Prochaska說(shuō)。“盡管如此，仍然存在的一個(gè)問(wèn)題是，如何在保持相對(duì)穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)盤(pán)的同時(shí)，組裝出如此大的氣體團(tuán)，同時(shí)保持相對(duì)穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)盤(pán)。”
Wolfe Disk是在2017年被發(fā)現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)研究人員正在研究天空中出現(xiàn)在附近的一顆類(lèi)星體。研究小組觀察到，該類(lèi)星體的光在穿過(guò)銀河系的氫氣包絡(luò)時(shí)被部分吸收。最近，他們利用ALMA射電觀測(cè)臺(tái)追蹤到了它的自旋速度。有趣的是，這些觀測(cè)結(jié)果表明，Wolfe Disk并不是一個(gè)古老的超速星系--這對(duì)于當(dāng)時(shí)的星系來(lái)說(shuō)可能是相當(dāng)正常的。
“事實(shí)上，我們用這種方法發(fā)現(xiàn)了Wolfe Disk，告訴我們它屬于早期時(shí)期存在的正常星系群體，”Neeleman說(shuō)。“當(dāng)我們用ALMA的最新觀測(cè)結(jié)果出人意料地顯示出它在旋轉(zhuǎn)時(shí)，我們意識(shí)到早期旋轉(zhuǎn)盤(pán)星系并不像我們想象的那樣罕見(jiàn)，外面應(yīng)該還有很多這樣的星系。”
最后，用哈勃在紫外光下觀察它，發(fā)現(xiàn)Wolfe Disk正在（或在123億年前）以比銀河系高10倍以上的速度進(jìn)行著極端的恒星形成。他們認(rèn)為，這可能會(huì)使其成為早期宇宙中最“高產(chǎn)”的星系之一。
這項(xiàng)研究發(fā)表在《自然》雜志上。
