探索宇宙奧秘 · 理性思考

宇宙深處，一只"水母"正在逃亡。它拖著長(zhǎng)達(dá)數(shù)萬(wàn)光年的藍(lán)色觸須，在熾熱的星系團(tuán)中極速穿行，氣體被剝離形成飄逸的尾流。這不是幻覺(jué)，而是詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡（JWST）剛剛捕捉到的真實(shí)場(chǎng)景。加拿大滑鐵盧大學(xué)團(tuán)隊(duì)宣布，他們?cè)诰嚯x地球85億光年的時(shí)空深處，發(fā)現(xiàn)了迄今為止最遙遠(yuǎn)的水母星系。 這一發(fā)現(xiàn)直接將我們帶回宇宙年齡僅約40億年的童年時(shí)期，卻揭示了一個(gè)令人意外的成熟宇宙。

水母星系得名于其獨(dú)特形態(tài)。當(dāng)星系以極高速度穿越熾熱的星系團(tuán)內(nèi)部時(shí)，彌漫在團(tuán)內(nèi)的熱氣體如同狂風(fēng)，將星系自身的冷氣體從后方剝離。這種現(xiàn)象被稱為"沖壓剝離"（ram-pressure stripping）。被剝離的氣流在星系后方拖曳，形成長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴，酷似水母的觸須。

此次發(fā)現(xiàn)的COSMOS2020-635829位于紅移z=1.156處。這意味著我們看到的景象發(fā)生在85億年前。令人驚訝的是，這條尾巴并非死寂。韋伯望遠(yuǎn)鏡在近紅外波段捕捉到了明亮的藍(lán)色光點(diǎn)。 這些光點(diǎn)代表著極其年輕的恒星，它們剛在剝離的氣流中誕生不久。這說(shuō)明星系不僅在丟失物質(zhì)，同時(shí)也在尾流中孕育新生。

傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，這種劇烈的星系改造需要成熟的星系團(tuán)環(huán)境。在宇宙年齡僅為當(dāng)前三分之一的時(shí)期，如此狂暴的環(huán)境已經(jīng)存在。這暗示著宇宙結(jié)構(gòu)的演化速度可能遠(yuǎn)超預(yù)期。

滑鐵盧大學(xué)團(tuán)隊(duì)選擇對(duì)COSMOS場(chǎng)進(jìn)行深度觀測(cè)。這片天區(qū)遠(yuǎn)離銀河系盤(pán)面，避開(kāi)了恒星和塵埃的干擾，是研究遙遠(yuǎn)宇宙的絕佳窗口。此前，哈勃望遠(yuǎn)鏡和其他設(shè)備已對(duì)這片區(qū)域進(jìn)行多輪觀測(cè)。但韋伯望遠(yuǎn)鏡憑借6.5米口徑的鏡面和紅外觀測(cè)能力，穿透了更遙遠(yuǎn)的時(shí)空迷霧。

此次發(fā)現(xiàn)改寫(xiě)了三項(xiàng)科學(xué)認(rèn)知。首先，星系團(tuán)在宇宙早期就已具備剝離星系的能力。星系團(tuán)對(duì)星系性質(zhì)的改造發(fā)生得比預(yù)期更早。第三，這種早期的劇烈環(huán)境可能是造就今日星系團(tuán)中大量"死亡星系"（停止恒星形成的紅色橢圓星系）的關(guān)鍵機(jī)制。

中國(guó)天眼FAST（500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡）已在觀測(cè)近處星系的中性氫分布，為理解氣體剝離機(jī)制提供本底數(shù)據(jù)。更重要的是，計(jì)劃于近年發(fā)射的中國(guó)空間站巡天空間望遠(yuǎn)鏡（CSST），其視場(chǎng)比哈勃大300倍，將在近紫外至近紅外波段開(kāi)展大規(guī)模巡天。CSST的高分辨率成像能力，有望在未來(lái)數(shù)年內(nèi)獨(dú)立發(fā)現(xiàn)類(lèi)似的高紅移水母星系。

Roberts, I., et al. (2026). JWST Reveals a Candidate Jellyfish Galaxy at z = 1.156. The Astrophysical Journal. DOI: 10.3847/1538-4357/ae3824

University of Waterloo. (2026, February 17). JWST spots most distant jellyfish galaxy to date. Phys.org.