星盘的出现时间可能比人们想像的早。

艺术家描绘的“火环”。James Josephides

天文学家在宇宙中发现了一个“超时空火环”，一个极为罕见的环状星系。

这个星系被命名为R5519，存在于距今大约110亿年前的时空中，其质量相当于我们银河系。它的存在，动摇了与星系结构早期形成演化有关的现有理论。

R5519中心有一个巨大的圆孔，直径相当于地球和太阳距离平均值的10亿倍，是2019年人们首次直接拍摄到的M87星系中心超大质量黑洞直径的3亿倍。

这个火环还在以比银河系高50倍的速度疯狂造星。

有迹象表明，R5519实际上是一种所谓的“碰撞环星系”。它是天文学家在早期宇宙中发现的首个环星系。

宇宙中存在两种环星系。最常见的环星系是通过内部机制形成的，而碰撞环星系是星系之间暴力冲突的结果。

在距离我们较近的“本地”宇宙中，碰撞环星系只有普通环星系数量的千分之一。R5519距离我们大约108亿光年，我们看到的这个星系实际上是宇宙大爆炸后仅30亿年时的影像。这在某种程度上表明，碰撞环星系在宇宙中确实极为稀有。

了解碰撞环星系在整个宇宙史背景下的出现概率，可以帮助天文学家研究现代星系群，以及现代星系的形成演化过程。

碰撞环星系的前身星系中，至少要有一个拥有圆盘形的结构。而圆盘形结构是旋涡星系的特征。旋涡星系出现之前，宇宙中星系的结构大都是无序的，这样的星系不能被称为旋涡星系。

因此，R5519实际上存在于距今110亿年前，整个宇宙中星系的圆盘刚刚开始出现的时候。与之相比，银河系的圆盘——银盘形成于90亿年前。所以，这一发现实际上在向我们暗示，作为旋涡星系标志性特征的圆盘，可能比我们之前认为的出现得更早。

相关论文发表在5月25日的《自然：天文学》杂志上。

哈勃太空望远镜拍摄的R5519。Tiantian Yuan / Hubble Space Telescope

参考：

A giant galaxy in the young Universe with a massive ring

https://www.nature.com/articles/s41550-020-1102-7