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大爆炸后20亿年内发现成熟恒星棒状结构，或解释大型椭圆星系起源
2026-6-1 寰宇科学
理论上需数十亿年时间才成形的恒星棒状结构，却在大爆炸后不到20亿年被韦伯太空望远镜发现。
恒星棒（Stellarbar）是横跨成熟星系中心由恒星组成的长条状结构，当它们旋转，会像漏斗一样将气体输往中心，触发大量恒星形成、喂养中央黑洞，帮助形成致密星系核心。
传统认为恒星棒形成速度相当缓慢，通常需数十亿年才会出现，此外早期星系气体含量极高，一般被认为反而抑制或延缓恒星棒形成，然而韦伯望远镜最近却在大爆炸后20亿年内出现的巨大星系GN20中，发现跨越7,000秒差距的清晰恒星棒结构。
根据现有理论，GN20恒星棒不该存在，3大不利条件包括：恒星棒强度高，容易因自身重力崩解、成长到7,000秒差距规模需极长时间、星系内大量气体应抑制棒状结构形成。
但新研究表明这些障碍可能被单一因素克服：星系内盘强烈的紊流气体提供足够支撑力，使恒星棒得以形成并维持稳定。
喂养超大质量黑洞并加速星系演化
韦伯望远镜观测显示GN20恒星形成主要集中在两处：恒星棒与南边外盘交界处，以及星系中心，棒状结构将大量气体送向中心驱动核区恒星爆发的同时喂养超大质量黑洞，解释了GN20星系极高恒星形成率（每年超过1,000倍太阳质量）。
团队还提出一个重要推论，与GN20类似的高红移星系不仅是星系演化阶段之一，棒状结构驱动恒星形成机制可以解释宇宙另一道谜题，即当今所见巨大但已熄火（不孕育新恒星）的椭圆星系如何形成：当原星系气体快速耗尽，星系便提早停止恒星形成并陷入安静。
我们的银河系早期可能也曾经历“棒驱动气体内流”阶段，只是当时恒星形成率与规模比GN20低很多，因此未演变成迅速走向完全熄灭的椭圆星系。
团队论文尚未发表至期刊，可先于论文预印网站《arXiv》阅览。
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