现今的盘状星系通常呈现出明显的薄盘和厚盘。这两种盘的形成机制以及它们开始形成的时间，仍是有待解决的问题。为了解决这些问题，天文学家利用美国国家航空航天局/欧洲航天局/加拿大航天局的詹姆斯·韦布空间望远镜的存档数据，分析了111个不同时期（最远追溯到110亿年前，即大爆炸后约28亿年）的侧面朝向地球的盘状星系的统计样本。
现今的盘状星系通常包含一个厚实、充满恒星的外盘，以及一个嵌入其中的恒星薄盘。例如，银河系的厚盘高度约为3000光年，薄盘厚度约为1000光年。但这样的双盘结构是如何以及为何形成的呢？
澳大利亚国立大学的天文学家冢井贵史博士表示：“我们对高红移时期，即在早期宇宙中的盘厚度进行的独特测量，是理论研究的一个基准，这只有通过韦布空间望远镜才能实现。通常，较老的厚盘恒星比较暗淡，而年轻的薄盘恒星则使整个星系更加明亮。但凭借韦布空间望远镜的分辨率以及看穿尘埃并突出暗淡老恒星的独特能力，我们能够识别星系的双盘结构，并分别测量它们的厚度。”
通过分析宇宙时间跨度内的111个侧面朝向地球的目标星系，天文学家得以研究单盘星系和双盘星系。他们的结果表明，星系先形成厚盘，随后形成薄盘。这一过程发生的时间取决于星系的质量：大质量的单盘星系在约80亿年前转变为双盘结构。相比之下，小质量的单盘星系在约40亿年前才形成其嵌入的薄盘。
同样来自澳大利亚国立大学的艾米丽·威斯尼奥夫斯基博士说：“这是首次有可能在更高红移处分辨出薄恒星盘。真正新颖之处在于揭示薄恒星盘何时开始出现。看到薄恒星盘在80亿年前甚至更早便已存在，这令人惊讶。”
为了解释从单一厚盘到厚盘与薄盘并存的转变，以及大质量和小质量星系在时间上的差异，研究人员不仅局限于最初的侧面朝向地球的星系样本，还研究了来自阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）和地面观测的气Ľ..
通过考虑星系气体盘的运动，他们发现结果与“湍流气体盘”场景相符，这是为解释厚盘和薄盘形成过程而提出的三个主要假设之一。在这个场景中，早期宇宙中的湍流气体盘引发强烈的恒星形成，形成厚恒星盘。随着恒星的形成，它们使气体盘稳定下来，气体盘的湍流减少，从而变得更薄。由于大质量星系能更有效地将气体转化为恒星，它们比小质量星系更快稳定下来，导致薄盘更早形成。
冢井博士说：“虽然这项研究在结构上区分了薄盘和厚盘，但我们仍有更多想要探索的内容。我们希望增加人们通常从邻近星系获得的信息类型，如恒星运动、年龄和金属丰度。通过这样做，我们可以将对远近星系的认知联系起来，完善我们对星系盘形成的理解。” 这些研究结果发表在《皇家天文学会月刊》上。