日本研究人員利用阿爾瑪望遠鏡進行觀測，在110億年前的宇宙中發現了正活躍誕生恆星的39個巨大星系。在衆多基於典型的宇宙膨脹說的星系演化理論中，從未設想過初期宇宙中存在如此多的正在形成恆星的巨大星系，這個觀測結果爲理解宇宙和星系的演化帶來了一大謎團。
利用肉眼可見的可見光線和波長稍長一些的近紅外光線觀測到的天體向我們展示了自己美麗的身姿，但要想了解宇宙的歷史和天體的特徵，光憑這些還不夠。尤其是來自含有大量塵埃的星系的可見光線和紅外線會被塵埃吸收，無法到達我們身邊。另外，來自宇宙初期天體的可見光線，其波長隨着宇宙的膨脹被延長，會作爲比近紅外光線更長的波長觀測到。阿爾瑪望遠鏡的特點是能擷取塵埃發出的波長比紅外線長的光（亞毫米波），可以詳細進行研究。
東京大學國立天文臺的特任研究員王濤等人組成的研究小組，選擇了利用可見光線和近紅外光線進行觀測的哈勃太空望遠鏡沒有拍攝到，但利用波長稍長一些的紅外線進行觀測的斯皮策太空望遠鏡拍攝到的63個天體作爲觀測物件。然後，利用阿爾瑪望遠鏡對這些天體進行觀測，從其中39個天體檢測到了亞毫米波。分析發現，這39個天體都存在於110億年前的宇宙中，是正在形成恆星的巨大星系。星系的質量達到太陽的數百億倍至1千億倍，與銀河系相同或略小，但在以前的宇宙中屬於異常大的星系。據推測，形成恆星的速度也達到銀河系的100倍以上。這些星系被認爲最後會演化成巨大的橢圓銀河系。
基於以前的宇宙膨脹模式的理論預測一直認爲，如此活躍地形成恆星的巨大星系在宇宙初期無法存在。此次的觀測結果表明，我們對星系演化的理解仍然存在很多未解之謎。期待今後能利用阿爾瑪望遠鏡和近未來的新型觀測設備進一步實施觀測研究。
此次的觀測成果已於2019年8月7日發佈在英國科學期刊《自然》的網路版上，題目爲T. Wang et al. 「A dominant population of optically-invisible massive galaxies in the early Universe」 。
文：JST客觀日本編輯部翻譯整理
