宇宙已有 138 亿年的历史，但科学家们难以窥探其最早期。这场宇宙黎明被时间、距离和宇宙的其他部分所遮蔽。问题的一部分在于，光在穿越宇宙时会被拉伸。旅程越长，其波长就越被拉伸。
因此，我们的地面望远镜可以探测到附近宇宙中炽热恒星发出的光，它们的光看起来几乎与离开恒星时一样。但是，从宇宙遥远地方观测到的同一类星系，其光会被拉伸成长波长的无线电波。这意味着，至少乍一看，遥远天体可能与近处天体看起来截然不同。
科学家们已经发现了一些最早的星系。但与任何天文目标一样，天体越明亮，就越容易找到。
最容易找到的遥远星系是极端的“星暴”星系，它们正在以高速率形成新的恒星。它们非常明亮，但科学家们怀疑它们是否代表了平均水平的星系。
为了寻找更典型的星系，由东京大学的王涛（Tao Wang）领导的一个国际天文学家团队使用了位于智利的阿塔卡马毫米/亚毫米波阵列（ALMA）射电望远镜以及其他望远镜。他们发现了 39 个这样的天体，他们认为这些天体代表了早期大多数星系的真实样貌。这些星系形成恒星的速度较慢但稳定，并且很可能演变成了现代宇宙中最大的星系。
王涛及其同事希望，这些星系能够解释当今星系是如何开始形成的，以及它们为何在宇宙如此早期就如此之多地存在，这与大多数当前理论相悖。
该团队于 8 月 7 日在《自然》杂志上公布了他们的发现。
过去启发现在
“要说服同行相信这些星系像我们怀疑的那样古老，确实很困难，”该论文的首席作者王涛在新闻发布会上说。“我们最初怀疑它们的存在是源于斯皮策太空望远镜的红外数据。但 ALMA 的眼睛很敏锐，在亚毫米波长（这是穿透早期宇宙中尘埃的最佳波长）上揭示了细节。即便如此，还需要来自富有想象力命名的智利甚大望远镜的进一步数据，才能真正证明我们看到了前所未见的古代巨型星系。”
这些星系之所以隐藏起来，是因为尽管它们在积极形成恒星，但它们也含有大量尘埃，尘埃会阻挡和遮蔽星系的大部分光。这使得它们在某些波长或颜色光下消失，并且也使它们整体上更暗淡、更难被发现。
通过这一新的目标集合，王涛和他的团队希望更好地理解星系是如何在宇宙存在的最初约 20 亿年里，从宇宙最早的恒星集合演化而来的，直到今天。
到目前为止，它们带来了惊喜。发现新星系的数量与许多早期宇宙模型相悖。很难解释为什么如此多的巨型星系在宇宙早期就形成了。作者们警告说，我们目前对大星系如何形成的理解“可能需要大幅修正”。
但该团队也指出，要理解这些星系如何形成恒星和产生能量的细节是很困难的。因为这些星系非常暗淡，而且主要出现在无线电波长上，科学家们无法使用详细的光谱分析，它将光分解成许多颜色，从而提供更精确的视图。研究人员希望，詹姆斯·韦伯太空望远镜等即将推出的任务能够将其红外观测聚焦在这些星系上，揭示更多它们古老的秘密。
