天文學家發現了一個古老的龐大星系，可追溯至宇宙初期，其包含的恆星質量是銀河系的4倍。當時還沒有足夠的暗物質供恆星形成，所以該星系被視為不應該存在的星系。此一發現顛覆了既有的宇宙模型與理論。

澳洲斯威本科技大學（Swinburne University of Technology）在2月15日發布的新聞稿中指出，由該校特聘教授格萊茲布魯克（Karl Glazebrook）所領導的國際研究團隊藉由占士韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）觀測到這個被命為ZF-UDS-7329的古老星系。

ZF-UDS-7329可追溯至115億年前，但它擁有相當古老的恆星群，其形成時間還要早15億年，也就是在130億年前的宇宙初期。科學家相信，宇宙是在138億年前的大爆炸之後誕生的。

天文學家認為最早的恆星在暗物質暈（dark matter halo）附近形成，而這項觀測結果顛覆了目前的模型，因為暗物質還沒有積累到足夠的濃度來促使恆星形成。

格萊茲布魯克說：「我們追蹤這個特殊的星系已有7年了。我們用地球上最大的兩台望遠鏡觀察它好幾個小時，想知道它的年齡有多大。但它太紅、太暗，我們無法測量。最後，我們不得不離開地球，用韋伯太空望遠鏡來確認它的性質。」

星系的形成理論是支撐現代天體物理學的基本範式，它預示宇宙初期的大質量星系數量會大幅下降。現在，天文學家觀測到早在宇宙大爆炸後的10億到20 億年就存在的大質量靜態星系，這顛覆了以前的理論模型。

負責韋伯太空望遠鏡數據光譜分析的納納亞克拉（Themiya Nanayakkara）博士說，這項研究突破了天文學家目前對星系形成和演化的理解之界限。

他說：「現在的關鍵問題是，它們如何在宇宙的早期形成得如此之快，以及當宇宙其它區域形成恆星時，甚麼神秘機制突然阻止它們形成恆星。」

在這項研究中，國際射電天文研究中心（ICRAR）西澳大學（University of Western Australia）節點的拉戈斯（Claudia Lagos）副教授在建立暗物質濃度演變理論模型方面發揮了關鍵作用。

拉戈斯說：「星系的形成在很大程度上取決於暗物質的聚集方式。這些質量極大的星系在宇宙中如此之早出現，對我們的宇宙學標準模型提出了重大挑戰。」格萊茲布魯克希望，這項研究能為人們了解暗物質物理學打開一個新的大門。上述研究成果於2月14日發表於《自然》（Nature）期刊上。◇

 

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