惊现5000万光年长的巨型旋转星系长丝，刷新宇宙结构认知

一个由牛津大学牵头的国际研究团队在2025年12月宣布了一项突破性发现：他们在宇宙网中观测到了一个非同寻常的、巨大的旋转结构。这个结构是一条超薄的星系长丝，横跨大约五千万光年，并且正在围绕其轴心旋转。这一发现使其成为迄今为止被证实的、规模最大的旋转系统之一。这个被研究人员形象地称为“宇宙螺旋”的结构，距离地球约一亿四千万光年，其红移值（z）为0.032。

这项重大的科学突破得益于对南非MeerKAT射电望远镜数据的深入挖掘，这些数据来自于MIGHTEE（MeerKAT国际千兆赫兹分层河外星系探索）深空巡天项目，该项目旨在测量中性氢的无线电辐射。牛津大学天体物理学教授马特·贾维斯（Matt Jarvis）领导了MIGHTEE巡天工作。为了精确描绘这一结构，研究团队还结合了来自暗能量光谱仪器（DESI）和斯隆数字巡天（SDSS）星系景观巡天的光学观测数据。通过分析，研究人员识别出沿着这条长丝排列着14个富含氢气的星系，而这条长丝本身是更大结构的一部分，该整体结构包含了超过280个星系。

这条星系长丝的独特之处在于其整体性的旋转运动：长丝一侧的星系正朝着地球移动，而另一侧的星系则正在远离地球。经计算，该结构的旋转速度约为每秒110公里，完成一次完整公转大约需要28亿年。正如马特·贾维斯教授所强调的，综合利用来自不同天文台的数据，对于深入理解大尺度结构和星系的形成过程至关重要。该研究的另一位主要作者，莉拉·荣（Lila Jung）博士，指出该结构在自旋轴与旋转运动方向上表现出惊人的一致性，她将其比作游乐园里的“旋转木马”设施，凸显了其罕见性。

这种双重运动模式为我们提供了宝贵的线索，用以探究星系如何从其所处的更大系统中获取旋转力矩。来自剑桥大学和牛津大学的玛达琳娜·图多拉奇（Madalina Tudoraque）博士将这条长丝誉为“宇宙流动的化石踪迹”，它有助于我们重建星系如何积累自旋并随时间演化的历史图景。富含氢气的星系的存在，也为沿着宇宙长丝的气体流动提供了绝佳的示踪剂，揭示了角动量是如何穿梭于宇宙网中，并最终影响星系的形态、自旋和恒星形成活动的。

主流的潮汐力矩理论（Tidal Torque Theory, TTT）推测，角动量主要源于物质大尺度流动的剪切力。然而，本次研究发现，长丝中几乎所有星系的自旋轴都与长丝结构保持平行，这是一种比现有宇宙学模型所预期的更为高度一致的现象。这强烈暗示，宇宙环境对星系自旋的影响比先前估计的更为强大且持久。此外，长丝中的星系含有异常大量的氢气，这表明该长丝相对年轻，尚未经历大规模的星系并合或碰撞事件。

研究人员将这一系统描述为“流动的化石样本”，是早期宇宙形成这些巨型结构时的遗迹。这项发现为宇宙中物质和角动量的分布提供了新的证据，对现有的宇宙学模型提出了挑战。如果像这样高度取向的结构在宇宙中普遍存在，那么对未来引力透镜实验（例如欧洲空间局的“欧几里得”任务或智利的维拉·鲁宾天文台）的分析结果可能会受到影响。归根结底，这项发现有望帮助我们阐明星系旋转的起源以及宇宙初始角动量的来源。