韦伯太空望远镜发现古老的星系，比我们的银河系还要大，它可能会颠覆宇宙学

天文学家认为，最初的星系是围绕着巨大的暗物质晕形成的。

但是，一个新发现的星系大约形成于130亿年前，神秘地出现在这一过程应发生的时间之前。

根据研究作者的说法，韦伯太空望远镜在观察时发现，在早期宇宙中有一个如此庞大的星系，按照标准宇宙学模型，它不应该存在，这对标准模型构成了“重大挑战”。

这个被称为ZF-UDS-7329的星系，尽管只在宇宙138亿年的生命周期中形成了800万年，但其包含的恒星数量超过了银河系。

这意味着它们在没有暗物质促成其形成的情况下诞生，这与星系形成的标准模型所建议的相反。

这是如何发生的尚不清楚，但就像之前韦伯太空望远镜发现的其他早期宇宙中莫名其妙的庞大星系一样，它威胁到颠覆我们对宇宙中最初物质如何形成的理解，或者可能甚至是宇宙学的标准模型本身。

研究人员在2月14日的《自然》杂志上发表了他们的发现。

研究合作者、国际射电天文研究中心天文学副教授克劳迪娅·拉戈斯（Claudia Lagos）在一份声明中说，“在宇宙如此早期就有这些极其庞大的星系，对我们的宇宙学标准模型提出了重大挑战”。

她补充说，由于巨大的暗物质结构（被认为是早期星系聚集所必需的组成部分）还没有时间在宇宙这么早期形成，这是因为光在空间的真空中以固定速度传播，因此我们越深入地观察宇宙，就会拦截到更遥远的光，看到更远的过去。

这就是研究人员使用韦伯太空望远镜发现ZF-UDS-7329大约在115亿年前的原因。

通过研究来自这个极远星系恒星的光谱，研究人员发现这些恒星诞生在观测前大约15亿年，也就是大约130亿年前。

天文学家不确定最初的恒星团块何时开始聚集成我们今天看到的星系，但宇宙学家之前估计，这一过程在大爆炸后的最初几亿年内缓慢开始。

当前理论认为，暗物质晕（一种神秘且不可见的物质，据信构成了当前宇宙的25%）与气体结合形成了星系的最初种子。在宇宙生命的前10亿到20亿年内，早期的原星系然后达到了青春期，形成了矮星系，开始吞噬彼此，成长为像我们自己的这样的星系。

但这一新发现颠覆了这种观点：不仅星系在没有足够积累的暗物质种子的情况下凝结，而且在一次突然的恒星形成爆发之后，这个星系突然变得沉寂，意味着其恒星形成停止了。

研究合作者、墨尔本Swinburne University of Technology 大学的天文学家泰米亚·纳纳亚卡拉（Themiya Nanayakkara）在声明中说，这挑战了我们对星系形成和演化的现有理解。

现在的关键问题是，它们如何在宇宙非常早期如此快速地形成，以及是什么神秘机制导致它们在其他宇宙仍在形成恒星的时候突然停止。

研究人员的下一步将是寻找更多像这样的星系。如果他们找到了，这可能会严重反驳关于星系如何形成的先前观点。