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249亿光年外发现本不该有的星系，天文学家：早出现26亿年？

时间：2021-06-16 08:20      


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近期天文学家发现了一个目前距离地球249亿光年的遥远星系——BRI1335-0417 ， 它出现在年龄只有14亿年的年轻宇宙中 。 但它的一个特征让天文学家感到非常惊讶 ， 这样的星系本不该存在于当时的宇宙中 ， 目前的理论无法解释 。
在直径为930亿光年的可观测宇宙中 ， 估计存在2万亿个星系 ， 我们所生活的银河系就是其中一个 。 从结构上来讲 ， 星系可以划分为三大类：螺旋、椭圆以及不规则 。

249亿光年外发现本不该有的星系，天文学家：早出现26亿年？
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【249亿光年外发现本不该有的星系，天文学家：早出现26亿年？】在目前的宇宙中 ， 大部分星系都为螺旋星系 ， 占比可达三分之二 。 螺旋星系的特征是中心有一个聚集大量恒星的核球 ， 从核球周围会延伸出几条旋臂 。 银河系属于螺旋星系（又可以进一步细分为棒旋星系） ， 存在4条主旋臂和至少2条支臂 ， 我们的太阳系处在猎户支臂上 。
基于阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）的观测结果 ， BRI1335-0417星系存在螺旋结构、旋转盘和中心大质量结构 ， 这意味着它是一个典型的螺旋星系 ， 这也目前已知最远最古老的螺旋星系 。

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根据星系演化理论 ， 宇宙中的第一批星系最早出现在宇宙大爆炸后2亿年 ， 即136亿年前 。 目前 ， 天文学家观测到的最古老星系是134亿年前的GN-z11 ， 它存在于年龄仅为4亿年的早期宇宙中 。
虽然宇宙中早就有星系形成 ， 但最初的星系都是不规则的 ， 根本来不及也没有没条件来形成螺旋星系 。 在如今的宇宙中 ， 螺旋星系是主流 ， 但随着时间的往前回溯 ， 它们的数量将会大幅下降 。
光速在宇宙中的传播速度是有限的 ， 这意味着我们看到越远的光子 ， 也就看到了越早的时间 ， 光子从遥远宇宙传播到地球上需要时间 。 当天文学家观测遥远宇宙时 ， 发现螺旋星系的数量会随着时间的回溯而迅速减少 。
早期宇宙要比现在小得多 ， 物质密度也大得多 ， 所以那时的宇宙十分混乱 。 大量星云在暗物质的作用下形成新的星系 ， 它们的形状都是不规则的 ， 这个可以从几乎看到宇宙尽头的哈勃极深场窥见一斑 。

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在第一批星系形成之后 ， 还需要非常漫长的时间 ， 引力才能把星系“摊成”薄饼状 ， 并形成旋臂 。 在引力混乱的早期宇宙中 ， 不允许星系形成独特的螺旋结构 。
天文学家估计 ， 只有宇宙诞生40亿年后 ， 才有条件大量形成螺旋星系 。 而螺旋星系BRI1335-0417的出现比理论上早了26亿年 ， 它的螺旋结构成因不明 ， 这是天文学家目前所无法理解的现象 。


稿源：(爱写文章的三六)

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标题：249亿光年外发现本不该有的星系，天文学家：早出现26亿年？


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