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宇宙早期的巨型星系是如何产生的？天文学家第一次取得了真知灼见的认识 ， 早期星系充满了能量的集聚 ， 星系的形成彰显活力四射的过程 ， 定型的巨大星系含有一个致密的核体 ， 由数百万颗恒星构成的“核球”发出了光和热的巨大能量 ， 新的恒星在核求内的迅猛产生宛如势如破竹 。 天文学家的发现遵循眼见为实的观测原则 ， 他们使用了NASA的哈勃和斯皮策太空望远镜、欧洲航天局的赫歇尔太空天文台、夏威夷的W.M.凯克天文台的观测数据 ， 天体的壮阔画面令人叹为观止 。 宇宙婴儿期的星系离地球的距离十分遥远 ， 天文团队观测的时间轴延伸到了几乎110亿年以前 ， 那时的宇宙年龄大约为30亿年 ， 体积比现在小很多 ， 早期恒星的体积比现在的恒星大很多 。
【在早期宇宙“芳华”年龄诞生了超大星系】经过仔细的数据分析 ， 天文学家现在相信 ， 致密性的星系可能演变为巨型的椭圆星系 ， 先是形成一个紧密的核球 ， 然后开始了漫长的由内而外的成长过程 ， 最后演变为由古老恒星组成的气体物质不足的椭圆星系 。 康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学的科学家埃里卡·纳尔逊解释说 ， 科学家看到了以前不曾看到的早期星系形成的过程 。 高致密性的核球成长为巨大的星系 。 大星系在早期宇宙中并非罕见 ， 它们在早期宇宙的出现不只是一些特例 。
早期宇宙的体积比现在小很多 ， 或整体结构紧凑得多 ， 今日宇宙已变得十分疏散、空旷 ， 似乎不能创造早期宇宙中致密性的星系核球 。 纳尔逊的科学团队在《自然》杂志发表了研究成果 ， 紧凑的星系仅为银河系尺寸的一小部分 ， 这是一个动力场强大的星系 ， 恒星数量相当于银河系中恒星数量的两倍 ， 数量庞大的恒星挤进了一个直径为6000光年的狭小空间 ， 而银河系的直径大约为10万光年 。 这个星系距离遥远 ， 几乎到了看不见的地方 ， 巨大数量的恒星群被周围空间的尘埃气体遮蔽 。
这个星系处在十分极端的环境 ， 好似中世纪时期的一个“乌烟瘴气”的大甘埚 ， “宇宙大甘埚”是打造恒星的利器 ， 大甘埚在炼制的过程中出现了热气腾腾、气泡狂舞的景象 ， 在气流翻滚、热浪奔涌的核球区 ， 数量惊人的恒星群体快速诞生 。 旅行到核球的宇航员可以看到核球区域的夜晚明亮无比 ， 气势如虹的年轻恒星伴随了大量的灰尘、气体和晚年恒星爆炸后遗留的残渣碎片 ， 恒星诞生的场面惊心动魄 ， 引人入胜 ， 好似上演了一首“宇宙好声音”的狂想曲 。
纳尔逊和科学团队的成员将这个星系的核心称为“闪耀” ， 核球区域每年诞生大约300颗恒星 ， 这个年轻的星系“批量生产”了大量恒星 ， 它是响当当的高产型“恒星工厂” ， 而我们的银河系每年仅诞生大约10颗恒星 。 科学团队解释了“恒星工厂”高产稳产的原因 ， 在星系中心形成了“深不可测”的引力井 ， “引力井”可能由暗物质形成 ， 看不见的暗物质建造了星系的“隐形框架” ， 巨大的引力效应使得周围的气体物质如同“万壑奔流”一般涌入其中 ， 巨大数量的气体物质在“引力井”擦出了火花 ， 在烈火中诞生的恒星过程变得汹涌澎湃 。
大量恒星掩藏在巨量的气体和灰尘云之中 ， 直到目前为止 ， 天文学家几乎难以看到云团内的紧凑星系 ， 与此同时 ， 晚年爆炸的恒星产生了巨量的残存气体和灰尘 ， 增加了云团颗粒物阻挡恒星光的效果 。 天文学家在强大的观测技术支持下勉强看见了“闪耀点”或核球 ， 哈勃卫星携带的宽视场照相机应用了红外线技术 ， 在哈勃、斯皮策和赫歇尔望远镜的协助下 ， 天文团队成功地揭示了早期宇宙星系成长的奥秘 。
观测结果显示 ， 这个星系疯狂制造恒星的过程持续了10亿多年 ， 而制造恒星的过程持续了更长时间 ， 天文团队相信 ， 这个核球最终将停止恒星制造的过程 。 在核球内挤满了恒星 ， 有些小型的星系没有停止成长的节奏 ， 它们可能通过彼此合并融合为一个更大的星系 ， 在未来100亿年的演变史中 ， 它们扩展自己的“地盘” ， 在更大尺度的规模上扩展为一个巨大而沉稳的椭圆星系 。
天文团队的成员、耶鲁大学的派特·范·多克姆解释说 ， 他们的发现解决了早期星系如何形成的难题 ， 早期星系的形成已有理论的依据和观测的验证 。 他们现在设想了一个问题 ， 这个星系的成长模式是否有普遍性？是否适合其它早期宇宙的星系？早期宇宙可能有类似的星系 ， 它们发射了更弱的星光 ， 处于近红外线的光谱波段 ， 天文学家对这类宇宙早期星系的观测会变得更加困难 ， 只有依赖观测技术的改进和提升 ， 未来的詹姆斯·韦伯太空望远镜将会代替哈勃太空望远镜 ， 承担未来的观测使命 ， 红外线望远镜的改进和提升将会带来更多的惊喜 ， 发现更多宇宙的早期星系 ， 这只是一个时间的问题 。
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