詹姆斯·韦伯太空望远镜发现早期宇宙中最遥远的棒旋星系候选体
M1149-BSG-z5及其可能位于M1149-BSG-z5预测距离21.2千秒差距（~70,000光年）的伴星系的位置。图片来源：王晓汉等，arXiv（2026）。DOI：10.48550/arXiv.2606.25022
（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（Shreejaya Karantha）：使用詹姆斯·韦伯太空望远镜的天文学家确认了可能是迄今为止发现的最遥远的棒旋星系，时间距离大爆炸不到12亿年。该论文于6月23日发布在arXiv预印本服务器上。
星系漏斗
恒星条是横跨星系中心区域的细长恒星构造，作为一个统一的结构旋转在一起。通过这种旋转，它们像漏斗一样，将气体引导到星系中心。这可以点燃恒星形成的爆发，向中心黑洞提供物质，并促进致密核心的形成。这种结构在本宇宙的星系中很常见，而我们自己的星系系就是棒旋星系的一个例子。
但杠杆不是随便形成的。它们在恒星平稳有序运动的星系中形成，形成一种被称为动态“冷”盘的结构。早期宇宙的星系则相反：湍流且富含气体，不断被恒星形成的合并和爆发扰乱，这些条件本应让盘状结构“炽热”且不稳定数十亿年。
观测支持这一观点，直到最近詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）开始识别早期星系中的条形。越来越多的棒旋星系出现表明，一些星系能够比之前认为的更快地稳定成有序旋转的盘。
在本次研究中，天文学家报告发现了M1149-BSG-z5，这是一种棒旋星系候选星系，位置为z = 5.102。由清华大学的王晓涵领导的团队利用JWST和哈勃太空望远镜来了解它的特殊之处。
太年轻，太成熟了！
研究人员利用一种称为等光分析的技术，追踪星系亮度轮廓在从中心向外移动时的形状和方向变化，研究了星系的底层结构。它揭示了一个棒状结构，这一点也通过建模其整体结构得到了证实。
该星系似乎也有螺旋臂。“M1149-BSG-z5的发现及其结构和整体特性表明，钢筋最早在z>5就已出现，”团队在论文中写道。
星系系本身质量巨大，恒星质量约为280亿个太阳质量。它以大约每年145个太阳质量的速度形成恒星。团队指出，M1149-BSG-z5的有效半径约为8,500光年，“比典型的z∼5星系大，但可与2<z<4的条状星系大小相当”。
最后，研究人员通过分析星系谱中不同发射线的比例，研究了星系系的化学成分。他们的发现支持了M1149-BSG-z5在化学上已成熟的观点。"...发射线比值难以与极低金属的解释调和，反而表明气体在M1149-BSG-z5中已经化学富集。”
研究人员还在中心发现了一个活跃进食的超大质量黑洞的迹象。值得注意的是，该黑洞相对于星系恒星质量而言，比其他早期宇宙星系中典型的黑洞还要小。相反，它类似于现今星系中看到的比例。
助长混乱
因此，该星系已经展现出发达的恒星条形和螺旋臂，并且具有化学进化，具有中央隆起和一个活跃增长的超大质量黑洞——这些特征通常与更成熟的星系相关。
研究人员还发现该星系存在于拥挤环境中，附近的伴星约7万光年，暗示过去引力相互作用的可能性。
他们尚不确定这条柱是在已经平静有序的盘中自发形成，还是由外部推动触发，比如合并或与该星系的近距离相互作用。
团队总结道：“进一步的后续观测，特别是对M1149-BSG-z5的运动学测量，将是确认其重子优势并有助于确定早期宇宙中巴形成机制的关键。”
为了确信该能量棒的存在，研究人员需要后续观测，以测量恒星和气体沿结构的实际运动。
出版信息
Xiaohan Wang 等，JWST 发现的 z = 5.102 的大质量棒旋星系，arXiv（2026）。DOI： 10.48550/arxiv.2606.25022
