在今天的宇宙中，許多星系都是快速旋轉(zhuǎn)的盤狀星系。星系形成的模型表明，這些星系的形成是在宇宙大爆炸后約60億年后才出現(xiàn)的。在那之前，宇宙太過“動蕩”。
“我們在宇宙早期發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)星系看起來像火車殘骸，因為它們經(jīng)歷了一致的、經(jīng)常是'劇烈的'合并，”該研究的主要作者Marcel Neeleman說。“這些熱的合并使它們很難形成像我們現(xiàn)在的宇宙中觀察到的那樣，形成有序的冷旋轉(zhuǎn)盤。”
但現(xiàn)在天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個古老的星系，它似乎就是這樣。它被稱為DLA0817g，也就是Wolfe Disk，看起來就像一個現(xiàn)代盤狀星系，以大約272公里/秒（170英里/秒）的速度旋轉(zhuǎn)。但最重要的是，它的位置距離地球約123億光年。
不知何故，Wolfe Disk在大爆炸后15億年后形成了盤狀，這比想象中的要早45億年。這一發(fā)現(xiàn)表明，有未知的生長過程在起作用。“我們認為Wolfe Disk主要是通過冷氣體的穩(wěn)定增殖而增長的，”該研究的共同作者J.Xavier Prochaska說。“盡管如此，仍然存在的一個問題是，如何在保持相對穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)盤的同時，組裝出如此大的氣體團，同時保持相對穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)盤。”
Wolfe Disk是在2017年被發(fā)現(xiàn)的，當(dāng)時研究人員正在研究天空中出現(xiàn)在附近的一顆類星體。研究小組觀察到，該類星體的光在穿過銀河系的氫氣包絡(luò)時被部分吸收。最近，他們利用ALMA射電觀測臺追蹤到了它的自旋速度。有趣的是，這些觀測結(jié)果表明，Wolfe Disk并不是一個古老的超速星系--這對于當(dāng)時的星系來說可能是相當(dāng)正常的。
“事實上，我們用這種方法發(fā)現(xiàn)了Wolfe Disk，告訴我們它屬于早期時期存在的正常星系群體，”Neeleman說。“當(dāng)我們用ALMA的最新觀測結(jié)果出人意料地顯示出它在旋轉(zhuǎn)時，我們意識到早期旋轉(zhuǎn)盤星系并不像我們想象的那樣罕見，外面應(yīng)該還有很多這樣的星系。”
最后，用哈勃在紫外光下觀察它，發(fā)現(xiàn)Wolfe Disk正在（或在123億年前）以比銀河系高10倍以上的速度進行著極端的恒星形成。他們認為，這可能會使其成為早期宇宙中最“高產(chǎn)”的星系之一。
這項研究發(fā)表在《自然》雜志上。
