在浩瀚无垠的宇宙中，星系以其宏伟的姿态成为科学家们探索宇宙奥秘的重要对象。然而，尽管经过数十年的深入研究，星系内部的许多谜团依旧未能解开，尤其是星系中心核球的形成机制，更是天文学界的一大难题。
在星系的分类中，哈勃序列图以其直观的方式展示了星系的多样形态。从椭圆星系到透镜状星系，再到旋涡星系的“音叉”分类，每一种形态都揭示了星系结构的独特之处。椭圆星系以其光滑圆润的外形和明亮的核球结构著称，而旋涡星系则以其显著的旋臂结构和核心区域的不同形态分类。核球与盘的比例，成为了决定星系形态的关键因素。
核球，这个星系中心由大量恒星聚集而成的密集区域，其形成过程一直是科学家们关注的焦点。然而，直到最近，中国科学院紫金山天文台的谈清华副研究员带领的国际研究团队，才在《自然》杂志上发表了一项突破性发现。他们首次在遥远的早期宇宙星暴星系中，找到了原位核球形成的确凿证据。
银河系的结构同样揭示了核球的存在，其中心区域正是一个典型的核球结构。然而，在当前的宇宙中，椭圆星系和星系核球的形成机制仍然是一个未解之谜。尽管理论研究提出了多种假说，但观测验证却一直是星系研究领域的一大挑战。
上世纪九十年代，哈勃空间望远镜的发射为人类对宇宙的认知带来了革命性的突破。研究表明，在宇宙历史的一个特别活跃的时期——宇宙正午，星系中的恒星质量密度迅速演变，多达一半的恒星质量在这一时期形成。科学家们推测，这一时期富含尘埃的星暴星系中异常活跃的恒星形成活动，可能与星系中心核球结构的形成有着紧密的联系。
为了验证这一推测，科学家们将目光投向了穿透力更强的亚毫米波段。詹姆斯•克拉克•麦克斯韦望远镜（JCMT）的测辐射热计阵列（SCUBA）在850μm的亚毫米波段拍摄到的宇宙深场图像，为探索遥远宇宙打开了新的窗口。而位于北半球的北部扩展毫米波阵列（IRAM/NOEMA）和南半球的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA），则以其无与伦比的灵敏度和空间分辨率，成为了探测早期宇宙星系中冷气体和尘埃星际物质微弱信号的最重要工具。
借助ALMA档案数据项目提供的大样本资料，研究团队在亚毫米波段筛选出了高信噪比的数据，并详细且精确地测量了一批处于宇宙正午时期、亚毫米波辐射明亮的、大质量星暴星系的形态结构参数。他们发现，这些星系的尘埃辐射高度集中在一个非常小的核心区域，这表明这些星系的核心区域很可能已经形成了类似核球的结构。进一步的分析显示，这些星系呈现出三轴椭球形的几何特征，而不是传统认为的扁平盘状结构。这些研究结果表明，在宇宙早期的星暴星系中，极端活跃的恒星形成活动可能导致星系中心区域大量恒星质量的快速积累，进而促进了核球结构的形成。
这一发现不仅首次揭示了早期宇宙中星系核球结构的形成机制，还为探究星系核球是如何形成及其随时间的演化提供了至关重要的观测证据。随着技术的发展，天文学家将继续借助更先进的设备，如中国巡天空间望远镜，进一步研究早期宇宙星系的结构和演化过程。这些探索将不仅帮助解答星系核球形成的奥秘，还将为理解宇宙演化历程提供新的启示。
