科学家通过研究已知最古老的螺旋星系之一，发现了早期星系形成的重要细节。他们的发现包括星系中的地震波模式和明显的条状结构，揭示了早期宇宙中恒星形成的动态过程。
对一个古老的螺旋星系的研究揭示了早期星系的关键信息，与当代星系相比，它突出了快速的恒星形成和独特的结构特征。
一个遥远的古老星系的新快照可以帮助科学家了解它是如何形成的，以及我们银河系的起源。
BRI 1335-0417 有超过 120 亿年的历史，是宇宙中已知最古老、最遥远的螺旋星系。
主要作者 Takafumi Tsukui 博士说，一台名为 ALMA 的先进望远镜让他们能够更详细地观察这个古老的星系。
Tsukui博士说："具体来说，我们感兴趣的是气体是如何进入和穿过这个星系的。气体是形成恒星的关键成分，可以为我们提供重要线索，让我们了解星系究竟是如何推动恒星形成的。"
星系盘受到扰动的插图。图片来源：Jonathan Bland-Hawthorn 和 Thorsten Tepper-Garcia/ 悉尼大学
揭开星系运动和结构的神秘面纱
在这种情况下，研究人员不仅能够捕捉到 BRI 1335-0417 周围气体的运动，还揭示了地震波的形成--这在这类早期星系中尚属首次。
星系盘是由旋转的恒星、气体和尘埃组成的扁平体，其运动方式与投掷石块后在池塘中泛起的涟漪并无二致。这些新数据意味着我们现在对银河系的形成过程有了更多的了解。
Tsukui博士说："圆盘的垂直摆动运动是由外部来源造成的，可能是新的气体流入银河系，也可能是与其他较小的星系接触造成的。这两种可能性都会为星系的恒星形成提供新的燃料。此外，我们的研究还发现了星盘中的棒状结构。星系条状结构会扰乱气体并将其向星系中心输送。在BRI 1335-0417中发现的棒状结构是已知最遥远的此类结构。这些结果共同展示了一个年轻星系的动态生长。"
显示螺旋星系形成过程的模拟。资料来源：日本国家天文台（NAOJ）4D2U项目，武田孝昭（Takaaki Takeda）、向谷馨彦（Sorahiko Nukatani）、斋藤孝之（Takayuki R. Saitoh）。
过去一瞥
由于 BRI 1335-0417 距离地球非常遥远，它的光线需要更长的时间才能到达地球。现在通过望远镜看到的图像是该星系早期的回放--当时宇宙的年龄只有现在的10%。
"人们发现，早期星系形成恒星的速度比现代星系快得多。BRI 1335-0417就是如此，尽管它的质量与我们的银河系相似，但形成恒星的速度却比银河系快几百倍，"合著者艾米丽-维斯尼奥斯基（Emily Wisnioski）副教授说。"螺旋结构在早期宇宙中非常罕见，它们究竟是如何形成的也仍是未知数。这项研究也为我们提供了最有可能发生的情况的重要信息。我们想了解气体是如何供应的，以跟上这种快速的恒星形成速度。虽然我们不可能直接观测到星系的演化过程，因为我们的观测结果只能给我们一个快照，但计算机模拟可以帮助我们把故事拼凑起来"。
这项研究发表在《皇家天文学会月刊》上。