詹姆斯·韦伯太空望远镜展示了许多早期星系看起来像游泳池面条、冲浪板

（神秘的地球uux.cn）据美国宇航局韦伯望远镜团队：研究人员分析美国国家航空航天局詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的图像发现，早期宇宙中的星系通常是扁平细长的，就像冲浪板和游泳池面条一样——很少是圆形的，就像排球或飞盘一样。“我们研究的星系中，大约50%到80%看起来是二维扁平的，”第一作者、纽约州哥伦比亚大学美国国家航空航天局·哈勃研究员维拉杰·潘迪亚解释说。“看起来像游泳池面条或冲浪板的星系在早期宇宙中似乎非常常见，这令人惊讶，因为它们在附近并不常见。”

该团队专注于韦伯提供的广阔的近红外图像领域，即宇宙演化早期发布科学（CEERS）调查，从中提取出估计宇宙存在6亿至60亿年时存在的星系。

最左边的一列是两个被放大的星系。左上方的星系呈圆形和浅粉色，中心区域略白，不到盒子的六分之一。底部的星系是细长的，几乎从左上延伸到右下。它的中心有一条白线，粉色轮廓过渡到最左侧和最右侧的蓝色边缘。每个放大星系的细线在更广阔的视野中显示出它们的外观。顶部星系看起来像一个小点，位于上方中央，底部星系位于左侧。成千上万的星系出现在这张照片的大部分区域，背景是太空的黑色背景。在不同的距离上有许多重叠的物体。它们包括巨大的蓝色前景恒星，带有韦伯标志性的八角衍射尖峰，以及白色和粉色的螺旋星系和椭圆星系。无数小红点出现在整个场景中。这是一项被简称为CEERS的大规模调查的一部分。研究人员分析了来自美国国家航空航天局詹姆斯·韦伯太空望远镜的宇宙进化早期发布科学（CEERS）调查中出现的遥远星系，发现了一系列奇怪的形状，当时宇宙只有6亿至60亿岁。左上方的插图显示了一个看起来更像球体的星系，这是韦伯结果中最不常见的星系，以及一个看起来像边缘盘但可能更好地归类为拉长的星系的例子。在韦伯的调查中，拉长的形状是最常见的形状之一。图像：uux.cn/美国国家航空航天局、欧空局、加空局、史蒂夫·芬克尔斯坦（奥斯汀州立大学）、米凯拉·巴格利（奥斯汀州立大学）、丽贝卡·拉森（奥斯汀州立大学）

虽然大多数遥远的星系看起来像冲浪板和游泳池面条，但其他星系的形状像飞盘和排球。“排球”或球形星系似乎是宇宙“海洋”中最紧凑的类型，也是最不经常被识别的类型。人们发现飞盘沿着“地平线”与冲浪板和水池面条形状的星系一样大，但在邻近宇宙中越靠近“海岸”越常见。

如果我们能把时钟拨回几十亿年前，我们的银河系会属于哪一类？“我们最好的猜测是它看起来更像冲浪板，”合著者、图森亚利桑那大学的博士生张浩文说。这一假设部分是基于韦伯的新证据——理论家们已经“将时钟倒转”以估计数十亿年前银河系的质量，这与当时的形状有关。

这些是美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜在CEERS巡天中捕捉到的遥远星系的例子。星系经常看起来扁平而细长，就像游泳池面条或冲浪板（沿着顶排）。类似飞盘的薄圆盘状星系是下一个主要星系群（左下方和中间所示）。形状像球体或排球的星系在它们的探测中所占比例最小（显示在右下角）。据估计，所有这些星系都是在宇宙只有6亿至60亿岁时存在的。图像：uux.cn/美国国家航空航天局、欧空局、加空局、史蒂夫·芬克尔斯坦（奥斯汀州立大学）、米凯拉·巴格利（奥斯汀州立大学）、丽贝卡·拉森（奥斯汀州立大学）

这些遥远星系的质量也远小于附近的螺旋星系和椭圆星系——它们是像我们这样的更大质量星系的前身。“在早期宇宙中，星系成长的时间要少得多，”合著者、美国国家航空航天局·哈勃研究员卡尔泰克·伊耶说。“为早期星系确定额外的类别令人兴奋——现在有很多东西需要分析。我们现在可以研究星系的形状与它们的外观之间的关系，并更详细地预测它们是如何形成的。"

韦伯的灵敏度，高分辨率图像和对红外光的专业研究使该团队能够快速描述许多CEERS星系的特征，并建立它们的3D几何模型。潘迪亚还表示，如果没有天文学家利用美国国家航空航天局哈勃太空望远镜进行的广泛研究，他们的工作就不可能完成。

几十年来，哈勃以一些最早星系的图像让我们惊叹不已，从1995年的第一个“深场”开始，继续进行一项开创性的调查，称为宇宙大会近红外深河外星系遗产调查。像这样的深空探测带来了更多的统计数据，使天文学家在整个宇宙时间内创建了遥远星系的强大3D模型。今天，韦伯正在帮助加强这些努力，增加了哈勃望远镜无法探测到的遥远星系的数量，并以比以前更详细的方式揭示了早期宇宙。

韦伯早期宇宙的图像就像一场海啸——带来了新的证据。加那利群岛天体物理研究所的研究科学家、合著者马克·韦尔塔斯公司解释说:“哈勃望远镜长期以来一直显示出过多的细长星系。”但研究人员仍然想知道:对红外光敏感时，额外的细节会显示得更好吗？韦伯证实，哈勃没有遗漏他们共同观察的星系中的任何其他特征。此外，韦伯向我们展示了许多形状相似的更遥远的星系，所有这些都非常详细。”

我们的知识仍有差距——研究人员不仅需要从韦伯那里获得更大的样本量，以进一步完善遥远星系的属性和精确位置，他们还需要花大量时间调整和更新他们的模型，以更好地反映遥远星系的精确几何形状。“这些都是早期结果，”通讯作者之一、缅因州沃特维尔科尔比学院副教授伊丽莎白·麦格拉思说。“我们需要更深入地研究数据，以弄清楚发生了什么，但我们对这些早期趋势感到非常兴奋。”

詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学天文台。韦伯正在解开我们太阳系的谜团，观察其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。Webb是由美国国家航空航天局及其合作伙伴ESA(欧洲航天局)和加拿大航天局领导的一个国际项目。