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美国国家航空航天局(NASA)了解到银河系和其他盘状星系的形成过程,证实了现有模型

詹姆斯-韦伯太空望远镜拍摄的彩色合成图像,显示盘状星系(图片来源:JWST)
詹姆斯-韦伯太空望远镜拍摄的彩色合成图像,显示盘状星系(图片来源:JWST)
美国国家航空航天局(NASA)的詹姆斯-韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)通过对110亿年前的时间进行回溯,提供了有关盘状星系如何自我组合的最清晰画面。新的研究证实,星系首先会形成一个由恒星组成的蓬松、厚实的圆盘,然后才会在圆盘内形成一个更清晰、更薄的圆盘。
Astronomy / Space

长期以来,天文学家一直试图了解为什么像我们银河系这样的星系具有双重结构--一个由较老恒星组成的3000光年高的厚圆盘和一个内嵌的1000光年高的包含较年轻恒星的薄圆盘。澳大利亚国立大学(ANU)的Takafumi Tsukui领导的研究小组通过分析111个星系的样本,发现了它们形成过程中的一个清晰模式。

这项研究首次发表在《皇家天文学会月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上,研究人员利用韦伯望远镜的独特能力,透过宇宙尘埃,探测到古老恒星的微弱光线。这使得研究小组首次解析了宇宙早期星系的盘状结构。他们的研究结果表明,星系普遍先形成一个厚的圆盘,然后形成一个薄的圆盘。

这一过程的时间取决于星系的质量。大质量星系大约在 80 亿年前形成薄盘,而低质量星系则需要更长的时间,大约在 40 亿年前形成薄盘。

这些观测结果支持 "湍流气体盘 "模型。在这个模型中,早期宇宙是一片混沌,湍流气体云引发了激烈而广泛的恒星形成,形成了最初的蓬松厚盘。随着恒星的形成,它们的引力稳定了气体云,使其沉降到更平坦、更有序的薄圆盘中,恒星的形成继续进行。大质量星系将气体转化为恒星的效率更高,因此更快地沉淀下来并形成薄盘。

这一新认识有助于将银河系自身的历史纳入宇宙背景,因为研究中观测到的时间轴与银河系自身薄盘的估计形成期一致。ANU的研究人员--Tsukui和Wisnioski领导了对来自NASA詹姆斯-韦伯太空望远镜的数据的科学分析和解释。对于天文爱好者来说,130EQ 牛顿反射望远镜(亚马逊当前售价 299.99 美元)提供了一种经济实惠的探索天空的方式。

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Chibuike Okpara, 2025-07- 1 (Update: 2025-07- 1)