一项名为“ALPINE”的雄心勃勃的天空调查计划的最新结果显示，旋转的盘状星系可能在宇宙中存在的时间比先前想象的更早。
ALPINE计划，正式名为“研究早期C +的ALMA大型计划”，使用从智利ALMA天文台（阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列）70小时的天空观测中获得的数据，并结合了许多其他望远镜先前的观测数据，包括夏威夷的WM凯克天文台和美国宇航局的哈勃以及斯皮策太空望远镜。具体来说，这项调查观察了一片天空，其中包含数百个遥远的星系。
由ALPINE计划所拍摄的21个星系组成的拼贴图，这些图像是基于C+发出的光。这些数据显示，在大爆炸后不到15亿年，各种不同的星系结构已经就位。有些图像实际上包含了合并的星系；例如，在最上面一行，左二，实际上是三个正在合并的星系。其他星系的排列似乎更为平滑，可能是螺旋状的；一个明显的例子是在第二排，左边的第一个星系。
这个计划是第一次从紫外线到无线电波，对大爆炸后10亿到15亿年内存在的遥远星系进行多波长研究。
ALPINE的一个关键功能是利用ALMA观测一种被称为C+离子的特征，C+是一种带正电荷的碳。当新生恒星发出的紫外线照射到尘埃云时，就会产生C+原子。通过测量星系中这个原子或“发射线”的特征，天文学家可以看到星系是如何旋转的。当星系中含有C+的气体向我们旋转时，它的光特征转移到更蓝的波长，当它旋转时，光转移到更红的波长。这类似于警车的警笛在向你驶来的过程中变大，在驶离的过程中变小
研究小组对118个遥远星系进行了C+测量，不仅创建了它们的旋转速度目录，还创建了诸如气体密度和恒星形成数量等其他特征的目录。
这项调查显示，除了看起来非常光滑的螺旋状星系外，还有正在合并的旋转扭曲星系。在观测到的星系中，约有15%的星系有一个平滑有序的旋转，这是螺旋星系所具有的。然而，研究人员指出，星系可能不是螺旋形的，而是带有物质团的旋转圆盘。未来将使用下一代天基望远镜进行的观测将精确定位这些星系的详细结构。
上图中的物体是DC-818760，它由三个可能在碰撞过程中的星系组成，是由不同的望远镜拍摄的。这种“多波长”方法允许天文学家详细研究这些星系的结构。美国航天局的哈勃太空望远镜（蓝色）揭示了不被尘埃遮蔽的活跃恒星形成区域；美国航天局现在已经退休的斯皮策太空望远镜（绿色）显示了用来测量星系恒星质量的较老恒星的位置；ALMA（红色）追踪气体和尘埃，从而可以测量尘埃所隐藏的恒星形成量。图片顶部的图片结合了所有三台望远镜的光线。底部的速度图显示旋转星系中的气体接近我们（蓝色）或后退（红色）
在宇宙的这个非常早期和非常动荡的阶段发现了非常有序的旋转星系，这意味着它们一定是通过平稳的气体聚集过程形成的，还没有像许多其他星系那样与其他星系发生碰撞。通过将ALMA数据与其他望远镜的测量数据相结合，包括现在退役的斯皮策望远镜，科学家们能够更好地研究这些年轻星系是如何随时间演化的。
星系怎么长得这么快？是什么样的内部过程让他们如此迅速地成长？ALPINE正在帮助我们回答这些问题。
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