
研究宇宙大小與演化的課題時,以長景深拍攝的觀測影像總令人體驗自然界的偉大而心生謙卑。近期韋伯太空望遠鏡發布了震撼人心的深空影像,展現出令人讚嘆的宇宙面貌。
此最新影像是將韋伯與哈伯太空望遠鏡觀測的影像疊合,這兩架望遠鏡同步對準距離地球120億光年,視野僅約滿月直徑五分之一的天空區域進行拍攝,發現布滿這片微小天區的璀璨光點,竟然大多不是恆星,而是距離遙遠的星系。
這些光點看起來與我們仰望晴朗夜空時所見的星星十分類似,但真正令人驚嘆的是,影像中幾乎所有光源都是完整的星系,它們出現的時間甚至可以追溯至宇宙形成初期。而前景恆星在韋伯望遠鏡影像中,由於會出現由望遠鏡支架產生繞射尖角的星芒,因此很容易就能分辨出來。至於星系並非點光源,光線來源較為分散則無上述特徵。此張影像的焦點位於畫面略低於中央處,一群距離地球約65億光年的星系呈現出金色光芒,這些星系出現在約65億年前,是宇宙年齡138億年的一半。
▲ 數千個形狀大小各異星系,多數呈圓形或橢圓形,部分呈螺旋狀。遙遠星系因宇宙膨脹高速遠離,導致更紅更小,看起來幾乎呈點狀;距離地球較近星系看起來較大,顏色偏白或藍。中央幾個金色星系,暗示有潛在星系團結構。亦可見數個有繞射星芒的亮點,皆為銀河系恆星。(Source:ESA)
本次觀測屬於COSMOS-Web計畫的一環,旨在系統性搜尋並記錄星系群,了解宇宙與大型結構,如宇宙網演化過程。宇宙星系分布並非隨機雜亂分布,而是群聚成大型星系團,彼此藉暗物質與氫氣構成的宇宙網相互連結並交換物質。團隊將韋伯望遠鏡的觀測結果與錢卓拉X射線望遠鏡數據結合,了解前述星系團為COSMOS-Web計畫觀測天區最龐大,錢卓拉X射線望遠鏡還觀測到星系團高溫氣體放射的X射線。另團隊影像共辨識出1,678個星系群與星系團。
令人驚奇的是,這片天區看似平凡且非常狹小,因此這項成果暗示在天空中任何相同大小的天區中,皆蘊藏成千上萬的星系,密度之高令人震撼。在浩瀚宇宙中,每道微光都可能是一個星系,無疑是對人類視野與存在的深刻提醒。