大规模、极其稠密的星系聚集体在宇宙诞生仅 10 亿年后出现，星系正以极高速形成恒星。
国际团队（以法国艾克斯‑马赛大学的 Guilaine Lagache 为首）在《Astronomy & Astrophysics》上发表的研究揭示，星系团中大部分星系正从坍塌的尘云中诞生新恒星，所产生的光度远超现有理论预期。
揭示詹姆斯·韦伯太空望远镜隐藏的恒星形成。图片来源：Guilaine Lacaghe 等
一、尘埃遮蔽早期星形成的难题在新星系形成的早期，巨大的气体与尘埃云在自身重力作用下坍塌，瞬间点燃大量恒星。由于这些尘埃会强烈吸收年轻恒星的紫外与可见光并重新发射至更长波长，传统可见光、紫外线与近红外巡天往往无法直接观测到这一过程。
“大量星形成被尘埃遮蔽。尘埃吸收紫外/可见光后，转而在更长波长发光，使得这些光源在传统波段几乎不可见。” Guilaine Lagache
因此，甚至像詹姆斯·韦伯太空望远镜等最先进仪器，也只能在更长波长上探测到这些星系，却缺乏直接的星形成证据。
二、长波段观测揭示隐藏的星形成为揭开尘埃遮蔽的星系活跃度，研究者转而监测尘埃重发的光芒——从中红外到毫米波段。过去 30 年，**NIKA2 宇宙学遗产调查（N2CLS）**利用位于西班牙的 IRAM 30 米射电望远镜上的 NIKA2 摄像机，对天空进行 1.2 mm 与 2 mm 双波长的同场扫描，取得前所未有的灵敏度与更广视场。
“这让我们能够将尘埃星形成星系的统计研究推到更低流量、更新的宇宙时代，并捕捉到少见的极端结构。” Lagache
自 2017 年 N2CLS 开始，数据已逼近观测极限——在一个场中，增加观测时间已无法显著提升灵敏度，主要误差来自多颗微弱远星系在天空中光源混合。
三、突破性发现：12 十亿光年之外的星系高星形成率利用 N2CLS 极深数据，Lagache 组首次识别出 历史记录最多的、位于 120 亿光年之外的尘埃星系。这些星系的毫米波辐射表明它们的星形成速率 高达数千倍银河系，但在 Hubble 最深可见光图像中却完全不可见——尘埃把它们完全遮蔽。
“这些星系的星形成速率让人惊叹——比银河系快上千倍，却在哈勃深空图像中一无所获。” Lagache
三、超密集的星系结构：宇宙丝状体的惊人出现更令人震惊的是，分析显示，在宇宙仅 10 亿年时，这些星系已聚集成一个极为稠密、细长的宇宙丝状结构，长度可达数千万光年。与现行理论模型相比，这些星系的形成速度远快于预期，提示早期宇宙环境中星系的恒星形成效率可能远超现有模型。
“在早期宇宙的某些环境中，星系能够以极高效率形成恒星——远高于当前理论模型的预测。” Lagache
四、对星系形成理论的深远影响该发现迫使天文学家重新审视星系在宇宙最初期的快速增长机制。若早期宇宙中存在类似丝状结构，星系在大爆炸后不久便能以极高效率累积质量，可能需要修订暗物质晕与星系聚合的演化路径。
“我们或许需要重新构建星系在宇宙早期如何快速生长的理论框架。” Lagache
结语这项观测在极长波段开辟了对早期宇宙星系形成的全新窗口，为未来的空间天气预测与星系演化研究提供了重要线索。随着 NIKA2 等毫米波仪器继续深化观测，科学家们有望进一步揭示尘埃星系的形成与演化过程。
勇编撰自论文"G. Lagache et al, Overdense fireworks in GOODS-N: Unveiling a record number of massive dusty star-forming galaxies at z∼5.2 with the N2CLS".Astronomy & Astrophysics.2026相关信息，文中配图若未特别标注出处，均来源于自绘或公开图库。
