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<p>來(lái)自美國(guó)宇航局詹姆斯&middot;韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(JWST)的新圖像首次揭示了具有恒星條的星系&mdash;&mdash;恒星從星系中心延伸到外層圓盤的細(xì)長(zhǎng)特征&mdash;&mdash;當(dāng)時(shí)宇宙只有現(xiàn)在年齡的25%。在宇宙早期發(fā)現(xiàn)所謂的棒狀星系，類似于我們的銀河系，需要科學(xué)家完善他們的星系演化理論。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在JWST之前，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的圖像從未在如此年輕的時(shí)期探測(cè)到磁棒。在哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的圖像中，一個(gè)星系EGS-23205不過(guò)是一個(gè)圓盤狀的污點(diǎn)，但在去年夏天拍攝的相應(yīng)的JWST圖像中，它是一個(gè)美麗的螺旋星系，有一個(gè)清晰的恒星條。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我看了一眼這些數(shù)據(jù)，就說(shuō)，&lsquo;我們正在放棄其他一切!德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的天文學(xué)教授沙爾達(dá)&middot;喬吉(Shardha Jogee)說(shuō)。她說(shuō):&ldquo;在哈勃數(shù)據(jù)中幾乎看不到的柱狀結(jié)構(gòu)在JWST圖像中突然出現(xiàn)，顯示了JWST在觀察星系潛在結(jié)構(gòu)方面的巨大力量。&rdquo;她描述了由德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校教授史蒂文&middot;芬克爾斯坦領(lǐng)導(dǎo)的宇宙演化早期發(fā)布科學(xué)調(diào)查(CEERS)的數(shù)據(jù)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)棒星系EGS-24268，它也來(lái)自大約110億年前，這使得兩個(gè)棒星系存在的時(shí)間比之前發(fā)現(xiàn)的任何一個(gè)都要早。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》接受發(fā)表的一篇文章中，他們突出了這兩個(gè)星系，并展示了80多億年前其他四個(gè)棒狀星系的例子。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;對(duì)于這項(xiàng)研究，我們正在研究一種新的制度，以前沒(méi)有人使用過(guò)這種數(shù)據(jù)或做過(guò)這種定量分析，&rdquo;領(lǐng)導(dǎo)分析的研究生Yuchen&ldquo;Kay&rdquo;Guo說(shuō)，&ldquo;所以一切都是新的。這就像進(jìn)入一片從未有人去過(guò)的森林。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>磁棒在星系演化中發(fā)揮著重要作用，它將氣體輸送到中心區(qū)域，促進(jìn)了恒星的形成。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;酒吧解決了星系中的供應(yīng)鏈問(wèn)題，&rdquo;喬吉說(shuō)。&ldquo;就像我們需要把原材料從港口帶到內(nèi)陸工廠生產(chǎn)新產(chǎn)品一樣，一個(gè)棒有力地將氣體輸送到中心區(qū)域，在那里氣體以通常比銀河系其他地方快10到100倍的速度迅速轉(zhuǎn)化為新的恒星。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>通過(guò)引導(dǎo)部分氣體，條形物質(zhì)還有助于在星系中心形成超大質(zhì)量黑洞。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在如此早期時(shí)期發(fā)現(xiàn)的磁棒從幾個(gè)方面動(dòng)搖了星系演化的情景。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Jogee說(shuō):&ldquo;早期棒狀星云的發(fā)現(xiàn)意味著星系演化模型現(xiàn)在有了一條新的途徑，通過(guò)棒狀星云來(lái)加速早期新恒星的產(chǎn)生。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>這些早期棒子的存在對(duì)理論模型提出了挑戰(zhàn)，因?yàn)樗麄冃枰玫秸_的星系物理，才能預(yù)測(cè)棒子的正確豐度。該團(tuán)隊(duì)將在他們的下一篇論文中測(cè)試不同的模型。</p> <p>&nbsp;</p> <p>與哈勃相比，JWST能夠更好地揭示遙遠(yuǎn)星系的結(jié)構(gòu)，原因有二:首先，它更大的鏡子使它有更多的聚光能力，使它能看得更遠(yuǎn)，分辨率更高。其次，它比哈勃望遠(yuǎn)鏡在更長(zhǎng)的紅外波長(zhǎng)下觀測(cè)，可以更好地穿透塵埃。</p> <p><img src="https://news.utexas.edu/wp-content/uploads/2023/01/montage_of_all_bars_colored_viridis_shortT-1024x683.png" alt="Six barred galaxies from JWST" width="808" height="539" />&nbsp;</p> <p>JWST圖像的蒙太奇顯示了六個(gè)棒狀星系的例子，其中兩個(gè)代表了迄今為止定量識(shí)別和表征的最高回溯時(shí)間。每張圖左上方的標(biāo)簽顯示了每個(gè)星系的回溯時(shí)間，從84億到110億年前(Gyr)不等，當(dāng)時(shí)宇宙的年齡只有現(xiàn)在的40%到20%。圖片來(lái)源:NASA/Guo, Jogee, Finkelstein和CEERS合作/德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校</p> <p><br />本科生伊登&middot;懷斯(Eden Wise)和陳子雷(Zilei Chen)在這項(xiàng)研究中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，他們直觀地觀察了數(shù)百個(gè)星系，尋找那些似乎有棒狀結(jié)構(gòu)的星系，這有助于將名單縮小到幾十個(gè)，以便其他研究人員用更密集的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行分析。</p> <p>&nbsp;</p> <p>來(lái)自德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的其他合著者是Steven Finkelstein, Micaela Bagley和Maximilien Franco。來(lái)自其他機(jī)構(gòu)的數(shù)十位合著者來(lái)自美國(guó)、英國(guó)、日本、西班牙、法國(guó)、意大利、澳大利亞和以色列。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項(xiàng)研究的資金部分由羅蘭&middot;k&middot;布隆伯格天文基金會(huì)、海辛-西蒙斯基金會(huì)和美國(guó)宇航局提供。這項(xiàng)工作依賴于德克薩斯高級(jí)計(jì)算中心的資源，包括美國(guó)大學(xué)中最強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)Frontera。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>