• 臺灣大學天文物理研究所助理教授吳柏鋒(臺大提供)
  • \星系中心的超大質量黑洞可能是驅動氣體噴流的能量來源。示意圖(臺大提供)
  • 此次研究的目標天體:一個120億年前,正在排空氣體的寂靜星系。(臺大提供)

韋伯建功 臺大教授揭開寂靜星系不再長大之謎

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發佈:曾鈺羢來源:臺北上架時間:2025/01/10 15:51:06

像銀河系一樣的星系在宇宙中非常多,這些星系在大爆炸後的幾十億年是星系誕生的黃金時期,大部分都處於活躍狀態,不斷生成新的恆星。但近期發現,有些星系在宇宙年齡還不到10億歲時,就停止了成長,為什麼星系會停止長大而成為「寂靜星系」,成為天文學家想解開的謎。

 

臺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)發現一個極為特殊的星系,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,是這項研究最特別之處。

 

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。這一發現為早期宇宙星系快速熄火的核心機制提供關鍵證據,也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。

 

這項研究已於2025年1月6日發表於《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)。

 

 

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