中国科学院紫金山天文台携手国际合作伙伴，包括法国替代能源与原子能委员会巴黎-萨克雷大学中心及日本东京大学科维理宇宙物理学与数学研究所，共同揭示了早期宇宙中星暴星系的一项重大发现。这一研究成果在《自然》杂志上发表，揭示了遥远早期宇宙星系中心通过强烈恒星形成活动直接形成原位核球的确凿证据，为星系形成过程的理解开辟了新视角。
在浩瀚的宇宙中，星系以其形态各异展现着宇宙的多样性。主要分为两大类：一类是拥有明显旋臂结构的盘状旋涡星系，另一类则是整体近圆形或椭圆形，中心明亮、边缘渐暗的椭圆星系。这些星系的核心，即核球，是恒星密集的区域，其存在与否以及比例决定了星系的整体形态。然而，核球的形成机制一直是天文学界争论的焦点，尤其是它究竟是通过星系间的并合形成，还是星系自身演化的结果。
为了解开这一谜团，研究团队利用阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波干涉阵（ALMA）的高空间分辨率和高灵敏度数据，对一批早期宇宙中大质量且亚毫米波辐射明亮的星暴星系进行了系统而精确的测量。这些数据揭示了这些星系尘埃连续谱辐射分布的特征，为探索核球的形成提供了关键线索。
研究结果显示，早期宇宙中的星暴星系中心区域恒星形成活动异常活跃，这导致了恒星质量的迅速积累，进而促进了原位核球结构的形成。通过先进的宇宙流体动力学模拟，研究团队进一步发现，早期宇宙中普遍存在的冷气体吸积流入以及星系间的相互作用（非并合）所触发的剧烈恒星形成活动，是这些星系原位核球形成的主要原因。这一时期被认为是大多数星系核球结构形成的关键时期。
这一发现不仅为早期宇宙星暴星系核球结构的形成及演化提供了宝贵的观测证据，还为当前宇宙中巨型椭圆星系的形成机制研究带来了新的启示。它有望重新定义星系形成机制，对星系形成和演化理论的研究产生深远影响。通过亚毫米波段的独特视角和创新的分析技术，这一研究为科学家们揭示了早期宇宙星系形成过程的新图景。
