六个星系挤在区区几万光年的范围里,比今天的银河系还要小。韦布望远镜最近拍到这样一幅画面:红移4.0处,编号TGSSJ1530+1049的天体正上演一场激烈的并合大戏。

故事要从射电天文学家说起。他们在这片天区捕捉到异常辐射信号,怀疑那里藏着一个活跃黑洞。为了一探究竟,研究团队搬出了詹姆斯·韦布太空望远镜的近红外相机。结果出乎意料——不是单个天体,而是至少6个星系搅在一起的复杂系统。这个聚集体现在被统一命名为TGSSJ1530+1049。

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红移4.0意味着什么?它对应的时间坐标大约在120亿年前,也就是宇宙大爆炸之后约18亿年。那时候宇宙还相当年轻,星系形成刚刚进入赛道。韦布拍摄的图像里,这些星系呈现出模糊而紧凑的形态,彼此之间还能勉强分辨出独立身份,但它们显然已经进入快速并合阶段。

研究团队判断,TGSSJ1530+1049属于“原星系团”。这个术语指的是现代大型星系团在早期宇宙中的前身形态——多个星系正在汇聚,但还没有完全稳定下来。眼下这六个星系虽然仍是独立个体,未来却可能合并成星系团中心那种“最亮星系团星系”,也就是整个星系团里最耀眼的核心成员。

真正让人惊讶的是这里的物质密度。就在这片比银河系还要狭小的空间里,已经堆积了相当于数千亿个太阳质量的恒星。对比一下:银河系每年造星的速度不到10个太阳质量,而这个聚集体的恒星形成率高达每年70到163个太阳质量。换句话说,这片小区域正在以银河系十倍以上的效率疯狂造星。

这直接把TGSSJ1530+1049推上了纪录榜——它是迄今已知早期宇宙中最致密的大质量星系集合体之一。对于天文学家来说,这样一个极端样本提供了关键线索:最大的星系如何形成?星系团从哪里来?中心黑洞又是怎样诞生的?一群正在激烈碰撞的星系,可能正在回答这些问题。