發布時間:2025/1/10 11:49
異動時間:2025/1/10 11:52
記者陳弘志/台北報導
台灣大學天文物理研究所助理教授吳柏鋒使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡 (James Webb Space Telescope)最近發現一個極為特殊的星系,該星系正以驚人的速度,排空自己的氣體儲備,徹底「停止恆星的形成」。這是迄今為止,人類所發現距離地球最遙遠,且最早期的同類天體。
台大指出,這個星系的光,來自宇宙大爆炸後僅15億年的時期,那時的宇宙,還只有現在年齡的10%。這項發現不僅解釋最早期「寂靜星系」的形成之謎,也為揭開早期宇宙演化的機制提供全新的線索,也是這項研究最特別之處。
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這項研究觀測到「寂靜星系」的宇宙謎題。所謂星系,是由數十億,甚至數千億顆恆星組成的龐大結構。地球和太陽系,只是銀河系中數百億顆恆星的渺小一部分,而銀河系也只是宇宙中無數星系中的其中一個。這些龐大的星系,是宇宙結構的基本單位。
在宇宙137億年的歷史中,大爆炸後的頭幾十億年,是星系誕生的黃金時期,大部分星系都處於活躍狀態,不斷生成新的恆星。但近期的驚人發現顯示,有些星系在宇宙年齡還不到10億歲,也就是不到宇宙現今年齡的10%時,就已「熄火」,停止了成長。
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這些「寂靜星系」的存在,成為天文學界的一大謎題,那就是「它們為什麼這麼早就停止成長?」
現在,來自台灣的台大學者吳柏鋒利用韋伯太空望遠鏡的觀測數據,首次揭開這些星系快速熄火的秘密,觀測到它們的氣體,是被強大的內部力量迅速「吹走」,徹底阻止恆星的誕生。
台大表示,這是一個破紀錄的發現。吳柏鋒老師探索韋伯太空望遠鏡的光譜資料庫,發現一個距離地球約120億光年的寂靜星系。該星系的光,來自宇宙年齡15億歲,僅約宇宙現今年齡10%的時期。
研究發現,這個星系的恆星形成速率在短時間急劇下降,如今幾乎完全停止。數據也顯示星系內的氣體,正以「每秒超過200公里」的極高速度流失,導致形成新恆星的原材料迅速枯竭。
研究還發現,星系中心可能存在一個超大質量黑洞。而黑洞釋放的巨大能量,或許正是驅動氣體噴流的主因,將星系內的「燃料」徹底吹散到太空之中。這一發現為揭示早期宇宙星系「快速熄火」的核心機制提供關鍵證據,為發展早期宇宙的演化理論提供重要的實證基礎。
這個天體是迄今為止,觀測到的距地球最遙遠、最早期、被確認具有強大氣體噴流的寂靜星系。吳柏鋒老師表示「憑藉著韋伯太空望遠鏡的超高靈敏度,我們不僅在窺視早期宇宙的模樣,而是邁入下一個階段,開始深入解讀其背後的物理機制。」
學者吳柏鋒計劃進一步分析更多類似星系,探索氣體噴流是否普遍存在,以及這些被驅逐的氣體,是否可能回流,重新點燃恆星形成?或者會永久逃逸到星系之外,改變星系的最終命運?這些研究,將有助於人類理解星系如何演變,最終孕育出人們今天所熟悉的型態。
這項研究發現,已被收錄進2025年1月6日發表的《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)中。
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