占士·韋伯太空望遠鏡看到的106億年前銀河系EGS_31125灰度影像。 可以看到星系的條形圖（在中心影像中以一條粗的紫色實線勾勒出來，旋臂顯示為微弱的紫色線）。 圖片來源：Zoe Le Conte
宇宙的早期星系不那麽混亂，發展速度比以前認為的要快得多，根據新的研究，追溯到超過100億年的時間。 由英國杜倫大學領導的一個國際天文學家團隊使用占士·韋伯太空望遠鏡（JWST）尋找宇宙只有幾十億年的歷史時條形形成的證據。
這項最新研究發表在 【皇家天文學會月刊 】上 .
條狀星是在盤狀星系或螺旋星系（如銀河系）中發現的細長的恒星條帶。 隨著條形的發展，它們調節星系內 恒星的形成 ，將氣體推入星系的中心區域，它們的存在告訴科學家，星系已經進入了一個穩定的成熟階段。
以前使用哈伯太空望遠鏡進行的研究已經能夠探測到八九十億年前形成條形的星系。 但是JWST提供的靈敏度和 波長範圍 的增加意味著研究人員已經能夠看到這種現象在更久以前發生。 這意味著科學家可能不得不在宇宙形成的早期階段重新思考他們關於星系演化的理論。
該研究的主要作者、杜倫大學物理系銀河系外天文學中心的博士研究員素兒·勒孔特（Zoe Le Conte）說：「早期宇宙中的星系成熟速度比我們想象的要快得多。 這真是一個驚喜，因為你會期望那個階段的宇宙會非常動蕩，星系之間有很多碰撞，還有很多尚未轉化為恒星的氣體。
銀河系的灰度影像EGS_31125 106億年前，在視覺上被歸類為強條紋（在中心影像中以粗實的紫色線勾勒出來，旋臂顯示為微弱的紫色線）。
從左到右：哈伯太空望遠鏡WFC3 F160W和占士韋伯太空望遠鏡NIRCam F356W和F444W。
這種濾光片比較展示了點擴散函數（PSF）、靈敏度和波長範圍對星系影像的影響，特別是在條形的背景下。
圖片來源：Zoe Le Conte
「然而，多虧了占士·韋伯太空望遠鏡，我們在宇宙生命的早期就看到了很多這樣的條形，這意味著星系在演化中處於比以前認為的更穩定的階段。 這意味著我們將不得不調整我們對早期星系演化的看法。
研究人員使用JWST來尋找星系中的條形形成，因為它們在8到115億年前就已經出現。 宇宙本身有 137 億年的歷史。
在觀測到的368個盤狀星系中，研究人員發現近20%的星系有條狀星系，是哈伯觀測到的兩倍。
杜倫大學物理系銀河系外天文學中心的合著者Dimitri Gadotti博士指出：「我們發現早期宇宙中存在的條形比以前在哈伯研究中發現的要多得多，這意味著條形驅動的星系演化發生的時間比以前認為的要長得多。 事實上，有更多的酒吧是非常令人興奮的。
哈伯太空望遠鏡看到的銀河系在106億年前EGS_31125的灰度影像。
銀河系的條形圖是看不見的。
圖片來源：Zoe Le Conte
「現在需要仔細檢查宇宙的模擬，看看我們是否得到與占士·韋伯（James Webb）相同的結果。 我們必須跳出我們自以為知道的範圍進行思考。
隨著研究人員將目光追溯到更遠的地方，他們能夠看到的條形星系越來越少。
他們說，這可能是因為在宇宙的早期階段，星系可能沒有那麽好。 目前也沒有辦法看到較短的恒星條，即使JWST提供了增加的望遠鏡功率，也不太容易被發現。
研究人員說，他們現在想研究 早期宇宙 中更多的星系，看看它們是否也形成了條形。 他們希望最終能回到122億年前，看看酒吧隨時間的增長，以及這種增長背後的機制。
JWST是哈伯太空望遠鏡的替代品，是有史以來最大，最強大的太空望遠鏡。
杜倫大學的銀河系外天文學中心參與了望遠鏡的科學開發，包括用於探測星系和黑洞的中紅外儀器（MIRI）。 杜倫的先進儀器中心還為JWST的近紅外光譜儀（NIRSpec）整體場單元儀器制造了一些光學元件。
最新的研究還包括來自加拿大維多利亞大學杜倫大學計算宇宙學研究所的科學家; Jodrell Bank天體物理中心—英國曼徹斯特大學; 歐洲南方天文台; 大韓民國慶北大學天文與大氣科學系; 德國馬克斯·普朗克天文學研究所; 法國艾克斯馬賽大學。
