宇宙早期惊现巨型螺旋星系，质量超银河系5倍，如何形成引猜想

在浩瀚的宇宙探索中，科学家们近日取得了一项令人瞩目的发现。通过詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）的敏锐目光，一个诞生于宇宙大爆炸后仅仅20亿年的巨型螺旋星系被意外捕获，这个被命名为“Big Wheel”的星系，其质量和规模彻底刷新了我们对早期宇宙星系形成的认知。

Big Wheel星系的质量惊人，约为银河系的5倍，直径更是达到了10万光年之巨，而它距离我们地球约有117亿光年之遥。这一发现挑战了科学家们长久以来的假设——在宇宙大爆炸后的初期，星系应该是小巧且不成熟的。然而，Big Wheel不仅拥有完整的螺旋结构，其旋转速度也与现代成熟星系不相上下，最高可达每小时200公里，完美契合了“塔利-费舍尔关系”。

加州理工学院的天文学教授查尔斯·斯泰德尔对此表示惊叹：“在宇宙如此早期的阶段，发现如此巨大的螺旋星系，这简直是史无前例的。”他进一步指出，这个星系虽然壮观，但按照时间推算，它早已耗尽了维持生命的气体，无法延续至今。“这就像我们发现了一只活生生的恐龙，而它竟然存在于灭绝之前。”

研究团队最初是在观测一个邻近的类星体时，意外捕捉到了Big Wheel的影像。随后，他们利用JWST的近红外光谱仪（NIRSpec）进行了详细的光谱分析，从而确认了其旋转盘结构和动力学特征。

Big Wheel的尺寸和质量远远超出了科学家们对同期星系的预期。与之前在类似宇宙时期发现的具有相似质量的星系相比，它大了近三倍，也至少是目前宇宙模拟数据所预测的三倍之大。这一发现暗示着，早期宇宙中可能存在着某种我们尚未理解的快速星系形成机制。

研究团队推测，Big Wheel之所以能够在如此短的时间内形成如此巨大的规模，可能与其所处的异常密集的宇宙环境密切相关。该区域的星系密度超过了宇宙平均值的十倍，这为星系的快速形成提供了有利条件。高效的气体吸积和频繁的星系合并可能是推动其快速成长的两大关键因素。

米兰比可卡大学的塞巴斯蒂亚诺·坎塔卢波作为研究合著者指出：“这类极端环境仍然是未被充分探索的领域，我们需要更多的观测数据来建立统计样本，以更深入地理解这些星系的形成和演化。”

这项研究成果已于3月17日由意大利米兰比可卡大学领导的一个国际天文学家小组在《自然·天文学》期刊上发表，为科学家们探索早期宇宙的奥秘提供了新的线索和视角。