来自美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的新图像首次揭示了具有恒星条的星系——恒星从星系中心延伸到外层圆盘的细长特征——当时宇宙只有现在年龄的25%。在宇宙早期发现所谓的棒状星系，类似于我们的银河系，需要科学家完善他们的星系演化理论。

在JWST之前，哈勃太空望远镜的图像从未在如此年轻的时期探测到磁棒。在哈勃望远镜拍摄的图像中，一个星系EGS-23205不过是一个圆盘状的污点，但在去年夏天拍摄的相应的JWST图像中，它是一个美丽的螺旋星系，有一个清晰的恒星条。

“我看了一眼这些数据，就说，‘我们正在放弃其他一切!德克萨斯大学奥斯汀分校的天文学教授沙尔达·乔吉(Shardha Jogee)说。她说:“在哈勃数据中几乎看不到的柱状结构在JWST图像中突然出现，显示了JWST在观察星系潜在结构方面的巨大力量。”她描述了由德克萨斯大学奥斯汀分校教授史蒂文·芬克尔斯坦领导的宇宙演化早期发布科学调查(CEERS)的数据。

该团队发现了另一个棒星系EGS-24268，它也来自大约110亿年前，这使得两个棒星系存在的时间比之前发现的任何一个都要早。

在《天体物理学杂志快报》接受发表的一篇文章中，他们突出了这两个星系，并展示了80多亿年前其他四个棒状星系的例子。

“对于这项研究，我们正在研究一种新的制度，以前没有人使用过这种数据或做过这种定量分析，”领导分析的研究生Yuchen“Kay”Guo说，“所以一切都是新的。这就像进入一片从未有人去过的森林。”

磁棒在星系演化中发挥着重要作用，它将气体输送到中心区域，促进了恒星的形成。

“酒吧解决了星系中的供应链问题，”乔吉说。“就像我们需要把原材料从港口带到内陆工厂生产新产品一样，一个棒有力地将气体输送到中心区域，在那里气体以通常比银河系其他地方快10到100倍的速度迅速转化为新的恒星。”

通过引导部分气体，条形物质还有助于在星系中心形成超大质量黑洞。

在如此早期时期发现的磁棒从几个方面动摇了星系演化的情景。

Jogee说:“早期棒状星云的发现意味着星系演化模型现在有了一条新的途径，通过棒状星云来加速早期新恒星的产生。”

这些早期棒子的存在对理论模型提出了挑战，因为他们需要得到正确的星系物理，才能预测棒子的正确丰度。该团队将在他们的下一篇论文中测试不同的模型。

与哈勃相比，JWST能够更好地揭示遥远星系的结构，原因有二:首先，它更大的镜子使它有更多的聚光能力，使它能看得更远，分辨率更高。其次，它比哈勃望远镜在更长的红外波长下观测，可以更好地穿透尘埃。

JWST图像的蒙太奇显示了六个棒状星系的例子，其中两个代表了迄今为止定量识别和表征的最高回溯时间。每张图左上方的标签显示了每个星系的回溯时间，从84亿到110亿年前(Gyr)不等，当时宇宙的年龄只有现在的40%到20%。图片来源:NASA/Guo, Jogee, Finkelstein和CEERS合作/德克萨斯大学奥斯汀分校

本科生伊登·怀斯(Eden Wise)和陈子雷(Zilei Chen)在这项研究中发挥了关键作用，他们直观地观察了数百个星系，寻找那些似乎有棒状结构的星系，这有助于将名单缩小到几十个，以便其他研究人员用更密集的数学方法进行分析。

来自德克萨斯大学奥斯汀分校的其他合著者是Steven Finkelstein, Micaela Bagley和Maximilien Franco。来自其他机构的数十位合著者来自美国、英国、日本、西班牙、法国、意大利、澳大利亚和以色列。

这项研究的资金部分由罗兰·k·布隆伯格天文基金会、海辛-西蒙斯基金会和美国宇航局提供。这项工作依赖于德克萨斯高级计算中心的资源，包括美国大学中最强大的超级计算机Frontera。

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。