天文学家捕获原始星系Y1：恒星形成速率是银河系的180倍

国际天文学家合作组织于2025年11月12日成功识别出一个代号为Y1的原始星系。该星系展现出惊人的恒星形成速率，其速度比我们所在的银河系快了整整180倍。这一发现为深入理解早期星系演化过程提供了宝贵的第一手资料。研究团队借助了包括阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）和詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）在内的尖端观测设备，完成了此次关键观测。

从Y1星系发出的光芒穿越了134亿光年的漫长距离才抵达地球。这意味着科学家们所观测到的，是宇宙大爆炸后仅仅约6亿年时的景象。这一观测结果对现有的早期宇宙理论模型构成了严峻的挑战，因为这些模型并未预见到在如此早期的阶段，便会出现如此快速增长的、结构庞大的明亮天体。此项研究的核心人物包括瑞典查尔姆斯理工大学的首席作者汤姆·巴克斯（Tom Bux），以及来自名古屋大学的共同作者田村洋一（Yoichi Tamura）和劳拉·索莫维戈（Laura Sommovigo）。

研究人员通过探测到被激发的氢原子和氧原子的辐射谱线，直接证实了该星系内部存在着极高的活动水平。汤姆·巴克斯总结指出，观测到的光线主要源于过热的宇宙尘埃，这些尘埃正在掩盖其内部剧烈的恒星形成活动。这一证据支持了一个推论：在早期宇宙中，这类“超热恒星工厂”可能是一种普遍但短暂存在的现象。田村洋一在分析数据时强调，所测得的温度明确无误地表明，Y1是一个规模空前的恒星生产中心。

ALMA在0.44毫米波长上进行的测量显示，该星系内的尘埃温度约为90开尔文（约零下180摄氏度）。尽管以地球标准来看这个温度并不高，但它远超出了同等宇宙年龄的其他可比星系所表现出的温度水平。劳拉·索莫维戈特别指出，Y1的超高光度并非源于大量古老恒星的堆积，而是归功于一小部分热尘埃在制造新恒星方面的非凡效率。这或许能解释JWST观测中长期困扰科学界的一个谜团：年轻星系中为何会出现本不该那么快形成的过量尘埃。

此次发现的重大意义在于，它有力地动摇了我们对宇宙演化范式的既有认知。研究团队推测，像Y1这样处于极限运作状态的星系，在早期宇宙中可能数量众多。与此形成对比的是，2025年5月发现的J0107a星系，存在于111亿年前，其质量已超过银河系的十倍以上，恒星形成速度更是达到了惊人的300倍。然而，J0107a的爆发式增长主要依赖于中心区域的气体快速吸积，而Y1的极端表现则凸显了其尘埃组分的卓越效率。

JWST和ALMA共同收集的数据，有力地证明了高精度观测对于绘制早期宇宙结构图的关键作用。这项研究成果已发表于《皇家天文学会月报》上，它证实了我们正在窥见一个比先前设想的更为狂热、恒星形成活动更为剧烈的宇宙时代。科学家们计划利用ALMA进行更高分辨率的后续观测，以便详细剖析Y1的内部动力学及其支撑如此高产出的潜在机制。