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從普查的角度來看，銀河系是一個人口稠密的地方，但出生率非常低——它擁有數千億顆恆星，但每年只出現少數幾顆新的恆星。鄰近的星系也表現出類似的特徵；因此，它們一定曾經以更快的速度形成恆星。在整個宇宙中，天文學家可以看到宇宙歷史上更早期的星系，毫不奇怪，那時的出生率要高得多。
一項新的研究表明，大爆炸後僅幾十億年就出現的星系擁有更多的恆星形成物質，以分子氣體的形式存在，可供利用。這項發現發表在2月11日出版的《自然》雜誌上，證實了普遍的假設，即早期宇宙中活躍的恆星形成主要源於早期豐富的原材料，而不是更有效的恆星生產過程。（《大眾科學》是自然出版集團的一部分。）
琳達·塔科尼，德國加興馬克斯·普朗克地外物理研究所的天體物理學家，和她的同事在法國阿爾卑斯山脈一個偏遠高原上使用一組望遠鏡，尋找一氧化碳的光譜證據，這是一種關鍵的示蹤氣體，在約30億至55億年前大爆炸後存在的星系中。（據信宇宙的年齡約為137億年。）
在那些遙遠的星系中，分子氣體貢獻的總星系質量（不包括暗物質的貢獻）的比例比今天我們所處的本地宇宙高出數倍。更重要的是，最古老的星系似乎擁有最高的分子氣體濃度。
塔科尼說，這項新的工作證實了許多宇宙學家和天文學家相信但尚未證明的觀點。“我認為很多人會對這個結果感到非常高興，”她說。“[從活躍的恆星形成中]可以推斷出，一定有很多物質，但那裡一直缺少一個步驟——而我們現在已經能夠展示的就是這種物質的證據。”
天文學家之前已經能夠在早期宇宙中發現特定分子的特徵，但這些觀測主要侷限於類星體等極其明亮的天體。“我們之前已經能夠透過最發光的天體追溯到更早的時間，”塔科尼說。“現在我們能夠深入到你可以稱之為更正常的恆星形成星系中。”她將這一進步部分歸功於布林高原天文臺新開發的高科技無線電接收器，該天文臺由位於法國格勒諾布林的毫米波射電天文學研究所運營。
德克薩斯大學奧斯汀分校的天文學教授尼爾·埃文斯讚揚研究人員將觀測視窗從有些異常的發光事件擴充套件到包括相當年輕的宇宙中普通的星系。“它們不是極端的事物，但我們仍然看到同樣的模式，即擁有大量的分子氣體，”埃文斯說，稱讚塔科尼及其同事的研究是“一項觀測上的傑作”。
“我們知道，總體而言，在這些紅移下發生了大量的恆星形成，”埃文斯說，他指的是宇宙距離和時間的度量。“但我們不知道這一切是否都發生在少數極端事件中——星系碰撞等等。”
位於智利海拔五千米正在建設中的大型天文臺阿塔卡瑪大型毫米/亞毫米波陣列（ALMA），應在2011年投入科學使用時，進一步闡明遙遠星系的運作方式。“這有點像我們即將透過ALMA陣列獲得的東西的預演，”埃文斯說。塔科尼表示贊同，並指出ALMA將使天文學家能夠更精確地讀取過去100億年左右的星系內容，甚至可能允許梳理出這些星系的結構。