JWST发现最远棒旋星系

国际天文学家团队利用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）在星系团MACS的平行场中发现了一个巨大棒旋星系，红移达5.102，成为迄今观测到的最遥远此类结构，将有序星系形成的时间线进一步向前推移。

不应存在的星系

该星系编号为M1149-BSG-z5，由清华大学王晓寒领导的团队利用JWST发现，相关成果于6月23日发表在预印本服务器arXiv上。

当宇宙年龄约10亿年（再电离纪元），理论认为湍流环境会抑制棒状结构形成。但M1149-BSG-z5却拥有长约14700光年的恒星棒，旋臂延伸至约17900光年，恒星质量约280亿倍太阳质量。

年轻宇宙中的成熟结构

这一发现引人注目，因为M1149-BSG-z5表现出与更演化星系相关的特征。其恒星形成速率约为每年144个太阳质量，光谱分析确认存在带有宽发射线成分的活动星系核。金属丰度约为太阳的50%，表明它在化学上已成熟，这在宇宙早期并不常见。

此前JWST观测发现棒旋星系最早出现在红移约4.0处，红移3.5处比例仅为3%至7%。M1149-BSG-z5进一步拓展了边界，且比同时期典型星系更大。

棒状结构形成线索

研究人员注意到，M1149-BSG-z5附近约69000光年处存在一个伴星系，表明潮汐交互可能触发了棒状结构形成。另一种可能是，星系重子主导、富含气体的状态通过引力不稳定性促进了棒的快速形成，这与近期宇宙学模拟一致。

这一发现为JWST越来越多的成果增添了新证据——早期宇宙的结构化程度远超此前认知。在JWST之前，最早已知棒旋星系是ceers-2112，可追溯至约117亿年前。M1149-BSG-z5将这一纪录向前推进了数亿年。