天文学家在早期宇宙中发现富含金属的星系

星系示意图。（Shutterstock）

天文学家近日发现宇宙之中存在富含金属的年轻星系，令科学家惊讶。

据康奈尔大学媒体《康奈尔纪事报》2月27日报道，该校天体物理学家在分析美国宇航局（NASA）詹姆斯‧韦伯太空望远镜 （JWST）拍摄的天文图像时，发现了一座星系年龄仅为14亿年，却像太阳系一样成熟，富含各种金属元素，这是科学家始料未及的天文现象。

迄今为止的天文学研究认为，宇宙年龄大约130亿年。太阳有40亿岁，可以算作比较成熟的天体，其中含有大量金属元素。因为太阳在形成过程中，收集了宇宙80亿年中形成的一些金属元素成分。

对于这个比太阳年轻26亿年的星系，康奈尔大学的天文学家说：“我们发现这座星系的化学成分非常丰富，这是谁都没有预料到的现象。詹姆斯‧韦伯太空望远镜的观测图像改变了我们对星系的认知，为研究早期宇宙如何形成星体和星系开辟了新思路。”

此前，有天文学家为了研究早期宇宙，使用红外线望远镜观察过这座年龄14亿年星系所在的空间位置，但是仅见一团含有“爱因斯坦环”（Einstein Ring）特征的红光，而未能分辨其中细节。去年秋天，康奈尔大学分析詹姆斯‧韦伯太空望远镜所摄图像时，惊讶地发现光团中隐藏着一座含有多个恒星的星系，年龄却只有14亿年。

“爱因斯坦环”示意图。（Shutterstock）

《康奈尔纪事报》进一步解释，科学家一开始不敢相信，在一个认定为早期宇宙空间之中竟然存有如此年轻的星系，于是使用智利阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列天文望远镜（ALMA）所观测的图像加以验证，结果确定这座命名为SPT0418-47星座含有两个星系。其中隐含的那座星系非常年轻，但是出乎意料的像成熟星系一样富含金属元素。

康奈尔大学科学家还进一步推测，这座星系位于“质量巨大的暗物质晕环之中，而且其周围还应存在更多未知星系”。暗物质是目前天文学家无法直接观测的宇宙成分，却构成宇宙百分之九十五的成分。

科学家强调，这座出现在早期宇宙空间之中的年轻星系实为罕见，促使他们承认宇宙早期演化不是之前所构想的那样简单，其复杂程度需要进一步研究思考才能有更多认知。

该研究2月17日发表于《天体物理学期刊快报》。