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在宇宙只有12亿岁的时候,有6个年轻星系挤在一块直径约5.2万光年的地方。这块地

在宇宙只有12亿岁的时候,有6个年轻星系挤在一块直径约5.2万光年的地方。这块地方大约只有银河系的一半。6个星系塞进半个银河系的空间里,结局几乎注定:它们会撞在一起,合并成一个巨无霸。

天文学家刚刚抓到了这个现场。7月13日,日本国立天文台的研究团队把这项发现发布在预印本网站arXiv上,论文尚未经过同行评议。

按照主流的宇宙学模型,宇宙中最大的那些星系并非一步到位长成的,它们靠不断吞并小星系,一块一块拼起来,整个过程要花几十亿年。这个理论说起来顺理成章,但要亲眼看到早期宇宙中一群星系正在拼装,非常难:那些星系又远又暗,还得精确证明它们真的被引力绑在一起,而非只是碰巧出现在同一个方向上。

这次靠的是韦布空间望远镜(JWST)。研究团队在深场图像和光谱数据里确认,这6个星系的距离全部通过光谱测定,也就是通过分析每个星系发出的光中特定的谱线来测距,比只看颜色和亮度估算可靠得多。结论是:它们确实是一伙的。

而且这一伙过得相当热闹。6个星系全都形状扭曲、不规则,正是相互之间引力拉扯的典型模样。它们彼此高速运动,快到大约每1400万年就能完成多次近距离交会。在宇宙尺度上,这算是贴身肉搏了。

细看之下,成员之间已经开始分化。其中3个星系的造星速度达到或超过了那个时代的平均水平,有1个明显偏快。一些成员的气体似乎正流向星系核心,或许暗示着从内向外的生长模式;而质量最大的那个成员则呈现出初步相反的迹象,中心相对安静,外围更活跃。研究者认为,这说明早在合并完成之前,群体环境就已经在把各个成员推上不同的演化道路。

它们最终会走向哪里?团队用EAGLE宇宙学模拟做了比对,那套模拟曾复现过类似的紧凑星系群。结果显示,大约4亿年后,这6个星系将合并成一个整体,之后继续生长,恒星总质量预计能达到1000亿个太阳的质量,很可能成为未来一个星系团中央最亮的那个星系的前身。

从造星启动到彻底合体,整个拼装过程大约持续8亿年。换句话说,这6个星系正走在半路上,被韦布空间望远镜逮了个正着。宇宙里最庞大的建筑工程之一,施工现场就这样摊开在了天文学家眼前。

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图为对该星系群成员在F200W波段进行多成分Sérsic拟合的形态分解结果,从左到右依次为科学图像、最佳拟合模型和归一化残差,图源:Ronaldo Laishram et al., arXiv (2026). DOI: 10.48550/arXiv.2607.11182

信源:Karantha, Shreejaya. "Astronomers catch massive galaxy assembling piece by piece 1.2 billion years after Big Bang." Phys.org, edited by Sadie Harley, 24 July 2026