天文学家发现了宇宙黎明时期隐藏的恒星诞生星系
近红外至毫米尺寸的6英寸×6英寸图像，中心为AC-2168。图片来源：uux.cn/arXiv（2025年）。DOI： 10.48550/arxiv.2511.08672
（神秘的地球uux.cn）据今日科学新闻：正是一次幸运，带领一支天文学家团队揭开了宇宙中最隐秘的秘密之一。在厚厚的尘埃幕后，远在太空深处，有一个新的银河系正等待被发现——一个正以惊人速度创造恒星的星系。新发现的星系被命名为AC-2168，是一个位于约130亿年前的尘埃星系（DSFG）。这一发现突破了我们对星系形成的认知边界，由英国萨塞克斯大学的龙吉炳领导团队完成。
这个星系特别引人入胜的不仅是它的年龄，更在于它形成恒星的极端条件。想象一个星系，充满了造星的原材料，却被厚厚的尘埃笼罩，隐藏了它的真实本质。在早期宇宙中，这些星系是恒星创造的动力源，AC-2168为我们提供了对这一混乱恒星诞生过程的罕见一瞥。
宇宙中的幸运发现
这一发现源于对宇宙进化巡天（COSMOS）场中一块天空的细致但最终偶然的检查——这是天文学家用来研究银河系演化线索的宇宙著名区域。团队一直以阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）为中心，这是一座位于智利高海拔沙漠中的先进望远镜阵列。他们没想到会偶然发现AC-2168星系，一个极其尘埃密布、充满新恒星的星系，红移率极高达6.63。这种高红移意味着该星系是在大爆炸后仅10亿年形成的，是最早的此类发现之一。
研究人员在论文中解释道：“我们报告发现了AC-2168，这是一个近红外暗、亮度为毫米的星系，zspec=6.631，偶然在ALMA 2毫米连续谱中被探测到，并通过NOEMA 1.2mm、ALMA 2毫米和ALMA 3毫米观测得到光谱证实。”
简单来说，AC-2168是在毫米波段中被探测到的亮点，这种辐射是恒星形成过程中尘埃发出的那种。这一发现通过使用另一台射电望远镜阵列NOEMA的后续观测得到了进一步确认。团队发现了一个正在快速形成恒星的星系，但由于尘埃覆盖，通常对传统观测几乎是看不见的。
揭开AC-2168之谜
那么，这个新星系是什么样子？它在早期宇宙中发现的众多尘埃星系中有什么独特之处？
首先，AC-2168远非宇宙中最极端的恒星形成实例。虽然有些DSFG每年形成恒星的速度可达太阳质量的1000倍，但AC-2168则相对安静一些，恒星形成速率为每年240个太阳质量。这仍然是一个令人印象深刻的数字，但它使AC-2168属于一个能够更深入研究恒星形成和星系演化动态的类别。
尽管其恒星形成活动较为缓和，AC-2168仍是一个巨大的星系。它的恒星质量约为370亿太阳质量——仍然是宇宙中的巨人。但真正讲述故事的是银河系的尘埃。AC-2168的尘埃异常温暖，温度约为60,000 K，使其成为研究星系早期演化过程的理想对象。
其致密特性，加上52%的气体分数，表明该星系正在以集中形式快速聚集质量，可能为未来星系的出现奠定基础。还值得注意的是，AC-2168的气体耗尽时间——即银河系耗尽新恒星形成所需气体的时间——相对较短，仅为1.7亿年。这种快速的气体消耗暗示着银河系正在超速运转，充分利用其拥有的原材料，趁井口耗尽。
另一个有趣的细节？尽管天文学家们尽了最大努力，但他们仍未发现某些通常与恒星形成相关的星系类型，如莱曼α发射星系或莱曼断裂星系的明确证据。缺乏典型标志物为其增添了一层神秘感，暗示AC-2168可能在与当时更为人熟知的恒星形成星系完全不同的环境中运行。
为什么AC-2168重要
AC-2168的发现具有多方面的突破性意义。首先，它罕见地展示了大爆炸后几亿年星系的形成与演化过程。在此期间，宇宙仍处于青春期，像AC-2168这样的星系正处于强烈的恒星形成期。通过研究这些星系，天文学家能够拼凑出星系如何从小而破碎的气体和尘埃团块，发展成我们今天看到的庞大系统。
AC-2168特别有趣的是，它代表了一种相对常见的星系类型——尘埃状的恒星形成星系——我们至今仍未完全理解。这个星系是一些最强烈的爆发星系仍隐藏在尘埃层中，研究它们极具挑战性的完美例子。我们对这些星系了解得越多，就越能理解星系形成的真实过程及其演化机制。
也许更引人入胜的是，AC-2168的发现挑战了天文学家对这些早期星系形成环境的一些假设。没有莱曼α发射体或莱曼断裂星系的特征，这个新星系暗示着比此前想象的更复杂和多样化的环境，巨型星系可能在独特条件下出现。
从更广泛的角度看，这一发现有可能重塑我们对早期宇宙星系形成的看法。随着天文学家继续探索宇宙中类似的星系，AC-2168获得的洞见或许能揭开星系和恒星最初是如何诞生的谜团——最终揭示我们所知宇宙是如何诞生的。
AC-2168不仅仅是另一个遥远的星系。它是一扇通往过去的窗口，向我们展示了宇宙如何开始鲜活起来，不仅仅是星系，而是第一代星系，最终成长为我们今天观测到的壮观系统。每一次这样的新发现，都让我们更接近回答科学中最大的问题之一：我们是如何走到这一步的？
更多信息：龙吉冰等，一个近乎近红外暗的尘埃形成星系，z=6.63，arXiv（2025）。 DOI： 10.48550/arxiv.2511.08672
