韋伯揭露銀河系誕生縮影:宇宙六億年時的「螢火之光」

作者 | 發布日期 2024 年 12 月 19 日 10:00 | 分類 天文 line share Linkedin share follow us in feedly line share
韋伯揭露銀河系誕生縮影:宇宙六億年時的「螢火之光」

NASA 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡首次探測到一個宇宙大霹靂後約六億年的幼小星系,質量與銀河系同時期質量相當。這就像「回到過去」測量銀河系剛形成時質量。

此星系是韋伯在星系團MACS J1423觀測視野發現,星系呈十個獨立星團。外觀看似翩翩起舞的螢火蟲,故名為「螢火之光」星系(Firefly Sparkle)。研究員原不認為能將如此早期星系解析成這麼多獨立結構,更不用說質量與銀河系早期質量相似。然而,這個小型星系同時發生許多活動,包括眾多各階段的恆星形成。

韋伯能清晰成像星系的原因有二:首先,得益於宇宙巨大前景星系團,重力透鏡效應大幅增強遙遠星系影像;其次,韋伯望遠鏡擁有高解析度和高靈敏度的紅外光觀測力,提供前所未有數據。若無這些條件,此星系細節就無法解析。

團隊模擬還原重力透鏡效應而觀測看似拉伸的「螢火之光」星系,形狀如細長雨滴。星系頂部分布兩個星團,底部八個星團,星系正在組成過程。「螢火之光」屬於低質量小型星系,距離形成完整結構仍需數十億年。韋伯影像與光譜數據顯示,恆星以分階段形式逐步形成,而非一次性生成。各星團處於不同形成或演化階段,且尚未聚集成中央核心或扁平薄盤,證明星系仍是形成初期。

團隊還發現兩個星系在「螢火之光」星系周圍,可能會影響未來演化。第一個伴星系距離僅約6,500光年,第二個伴星系約42,000光年,相比之下,銀河系直徑約十萬光年,三者距離可輕鬆包含在銀河系內。這些伴星系可能與「螢火之光」有相互環繞關係,未來甚至可能合併。早期宇宙星系認為是透過小型星系交互與合併逐步形成,我們或許正在目睹過程的其中一環。

▲ 左為詹姆斯·韋伯太空望遠鏡拍攝的星系團MACS J1423影像,右為局部放大超過40倍「螢火之光」及伴星系影像。由於前景巨大星系團MACS J1423產生重力透鏡效應,星系觀測時看起來拉伸變形。

(本文由 台北天文館 授權轉載;圖片來源:Webb

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