最遥远的漩涡星系

就像杂草地里冒出的一朵玫瑰，一个壮观的星系出现在可观测宇宙的边缘附近，那里的多数星系呈现出不规则的团状。这个新发现的星系是曾经观测到的最遥远的漩涡星系，或许它可以为其他漩涡状星系的起源提供线索。

当今，在所有的星系中大约有2/3是漩涡星系，其中包括银河系和仙女座星系。这些漩涡星系拥有快速旋转的圆盘，而其中的恒星和气团相对于其相邻恒星和气团来说旋转更慢，这种状况有利于漩涡形状的形成。

然而在遥远的过去，漩涡星系很稀少，因为恒星和气团之间的相对运动很快，阻止了漩涡形状的形成。因此，当天文学家们凝望遥远的宇宙空间时，他们所看到的是这些发光转轮形成之前的情况。

加拿大多伦多大学圣乔治校区的天文学家大卫·劳及同事利用哈勃太空望远镜仔细观察了306个遥远的星系。“这个星系脱颖而出，看起来像漩涡星系，”劳说，“该星系有三条旋臂，当我们看到这个星系的时候感到异常惊讶，我们想：‘噢，我们肯定把距离搞错了吧！’”

随后的观察证实了该星系的遥远距离。这个令人吃惊的漩涡星系位马座，叫做Q2343-BX442，红移为2.18，意味着距离地球107亿光年，存在于大爆炸发生刚刚30亿年之后。

后来，研究人员利用夏威夷的凯克二号望远镜，在星系圆盘的不同位置探测到多普勒频移，说明该星系的旋转速度跟银河系是一样的。这个星系直径为5万光年，不到银河系恒星盘的一半，但是其中拥有更多的气体，产生的恒星也要多得多。

“这是很让人吃惊的，它在向我们表明什么，我们不太明白。”纽约州IBM研究部的天文学家布鲁斯·厄尔姆格林说，“也许，它在向我们展示一个异常重要的物理过程，如：旋臂如何将物质推向星系的中心。”厄尔姆格林并没有参与这项研究。

“在我看来，这好像是某种非常有趣的、甚至可能是一种新的螺旋形式，”澳大利亚悉尼大学坎珀当校区的天文学家乔斯·布兰德·霍索恩补充道，“因为这个星系中的恒星和气团比相邻的恒星和气团运动得更快，而且尽管星系中的涡流强劲，仍然能够形成旋臂。我认为我们在那么遥远的宇宙中从未发现过像这样的星系。”

那么这个遥远星系的旋臂是如何形成的呢？劳说，该星系拥有一个小型伴星系，这个伴星系可能促成了漩涡结构。事实上，在天空中观察到的第一个旋涡星系是涡状星系，威廉·帕森斯于1845年在爱尔兰观察到其旋臂，很可能它的美丽形状也是由于一个明显的环绕星系产生的引力拖拉作用造成的。

不过，厄尔姆格林对这个观点表示质疑，他提出，多数伴星系引起的旋臂只有两条，而不是三条。相反，星系中大量的气体可能是形成旋臂的原因。厄尔姆格林称，尽管星系中的恒星和气体比临近的恒星和气体运动更快，但是所有气体的引力可能会限制高速外散，形成漩涡状。

不管这个漩涡星系的起源如何，当今也许它不再那么美丽了。在该星系的光线到达地球的近110亿年期间，它或许已经跟另外一个大型星系发生了碰撞，将其撕碎，转化成没有特点的椭圆星系……

在几十亿年之后，银河系跟仙女座星系发生碰撞之后，等待银河系的可能也是同样的命运。

（译据美国《科学》）