如果我們能夠倒轉數十億年的時間，那時的銀河系可能會被歸類為哪種型別呢？目前最好的猜測是它可能會更像一塊衝浪板！根據韋伯太空望遠鏡釋出的新資料，天文學家已經「將時間倒轉」，估計數十億年前的銀河系可能更像一塊衝浪板。這個結論對於理解早期宇宙星系形態演化有著重要指標。根據研究人員的分析，早期星系的形狀，與現今的星系形態相比有著明顯的差異。當宇宙年齡介於6億至60億年時，衝浪板和麵條形狀的星系更為普遍。這項新的研究相關成果已發表於預印網站《arXiv》上。
這項研究聚焦於韋伯太空望遠鏡提供的大量近紅外線影像，稱為「宇宙演化初步科學資料調查研究（CEERS）」，挑選出被估計存在於宇宙年齡為6億至60億年時的星系。與當前附近的星系相比，這些早期星系通常呈現扁平且細長的形狀，就像衝浪板和麵條，與現今星系的螺旋結構或橢圓形狀有所不同。這項研究的結論是：在宇宙早期，像麵條或衝浪板的星系似乎非常普遍，這與當前時空中它們稀少的情況形成對比。至於為什麼在宇宙早期，星系的形狀會有如此不同，目前尚無確切答案。然而，這項研究提出了這個問題，強調了對星系形態在宇宙演化過程中變化的進一步研究的重要性，以更深入地瞭解超過130億年來星系的三維幾何形狀的演變。
圖說：這張圖片顯示韋伯太空望遠鏡所拍攝到的一些星系照片，早期的星系通常呈現扁平且細長的形狀，就像衝浪板和麵條（如上列）；而現今星系多呈現螺旋結構或橢圓形狀（如下列）。
韋伯太空望遠鏡擁有高靈敏度、高解析度影像以及專門的紅外線處理技術，使研究團隊能夠快速地對許多星系進行特性描述並建立它們的3D幾何模型。然而，這項工作如果沒有先前由哈伯太空望遠鏡進行的廣泛研究，則無法完成。數十年來，哈伯太空望遠鏡以一些深空場域的星系的影像讓我們驚艷。像這樣的深空調查產生了大量的統計資料，讓天文學家能夠建立遙遠星系的堅固3D模型，並且跨越整個宇宙時間。如今，韋伯太空望遠鏡正在強化這些資料，提供了哈伯太空望遠鏡無法觸及的大量遙遠星系，並且以比以往更詳細的方式揭示了早期宇宙。哈伯太空望遠鏡長期以來展示了大量的細長星系，但研究人員仍然想知道：更犀利的紅外線觀測是否能顯示出更多細節？韋伯太空望遠鏡除了證實哈伯太空望遠鏡對它們共同觀察的星系中沒有錯過任何額外的特徵，韋伯太空望遠鏡還向我們展示了更多形狀相似的遙遠星系，並呈現了更多細節。研究人員不僅需要從韋伯太空望遠鏡的資料中獲得更多的樣本以進一步精確地瞭解遙遠星系的性質和精確位置，還需要花費大量時間來調整和更新他們的模型，以更好地描繪出遙遠星系的精確幾何形狀。此次的研究報告只是早期結果，我們需要更深入地研究資料，找出其中的奧妙，但天文學家已經對這些早期報告感到非常興奮。（編譯／段皓元）
圖說：根據韋伯太空望遠鏡資料而繪製的星系3D圖。有些星系呈像排球的球狀（左上）、有的呈像飛盤扁球狀（右上）、有些呈像衝浪板的長橢球狀（左下）、有的則呈麵條一樣的細長形（右下）。
資料來源：WEBB Science Releases
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