【122亿年前的宇宙中,年轻星系出现跨度2.2万光年恒星棒,打破现有法则】
在距离今天约122亿年前的早期宇宙中,韦伯太空望远镜盯上了一个被尘埃包裹的巨型星系GN20。它诞生在宇宙大爆炸后大约15亿年,按常规理解,那时的星系应该还很年轻、混乱、富含气体,远没有今天银河系这样的成熟结构。
但这一次,天文学家看到的东西很不寻常。根据一项新研究[1],天文学家发现GN20内部竟然藏着一根巨大的恒星棒状结构,长度约2.2万光年。所谓恒星棒,就是星系中心横穿而过的一条棒状恒星结构。银河系也有类似结构,它像宇宙中的“输送带”,能把外围气体一路推向星系中心,点燃猛烈恒星形成,甚至给中心黑洞送去燃料。
问题来了,GN20星系中的恒星棒出现得太早了。传统理论认为,恒星棒一般要在比较成熟、气体较少、恒星盘相对稳定的星系中慢慢形成,往往需要很长时间。气体太多,反而会搅乱星系盘,让恒星棒难以长出来。可GN20恰恰相反,它不仅年轻,还极度富气体。研究团队估算,它内部重子物质占主导,其中相当大一部分还是气体。
这就像在一个还没完全定型的城市里,突然发现了成熟的高速路网。
此外,GN20不是一个安静的小星系。它的恒星形成率可能超过每年1000个太阳质量,堪称宇宙早期的造星机器。这意味着,早期宇宙里的星系成长速度,可能比我们过去想得更快。富含湍动气体的星系盘,也许并不会阻止恒星棒形成,反而可能在某些条件下加速它的出现。
参考文献
[1] Leindert A. Boogaard, Luca Costantin, Thor Tepper-García, et al. A stellar bar hidden in an extreme gas-rich disk galaxy at z=4.055, arXiv, 2026, DOI: 10.48550/arxiv.2605.15273.


