在劇烈形成恆星的星系模擬圖。圖/法新社
編譯/潘楠慕
天文學家利用威力強大的韋伯太空望遠鏡(JWST),深入觀測距離地球約100億光年的「蜘蛛網原星系團」(Spiderweb protocluster),驚訝地發現,這片星系團中充滿新生的年輕星系,猶如「建造中的星星城」。
由於光線需要長時間才能傳到地球,天文學家如今所見,是宇宙「大爆炸」後大約40億年的早期宇宙景象。蜘蛛網原星系團已有大約100個已知星系,是研究星系如何逐步聚集、形成今日宇宙龐大結構的重要窗口,過去的觀測因星際塵埃與氣體阻擋,可見光難以穿透,使得許多細節隱而不現,而韋伯望遠鏡具備的紅外線觀測能力,穿透這層厚厚的宇宙雲霧,捕捉到其中的氫氣與新星系,揭開過去不得見的面貌。
參與研究的西班牙加那利群島天文物理研究所(Instituto de Astrofísica de Canarias)研究員佩雷茲—馬汀內茲(Jose M. Pérez-Martínez)形容:「我們正見證宇宙其中一個最大結構的誕生過程,就像一座正在建造中的星星城。」
研究團隊僅觀測3個半小時,就揭露出比預期更多的新成員。日本早稻田大學天文學副教授嶋川里澄(Rhythm Shimakawa)指出,他們本來就預期會發現新的星系,但是「驚訝的是發現的數量比預期得多」,而且清晰可見,並未被塵埃遮掩。
這些星系形成主因,並非星系碰撞或合併,而是大量氣體在這個龐大結構中的各處緩慢積聚,進而孕育恆星。佩雷茲—馬汀內茲指出,比較靠近地球的星系團,大多通常已年老,不太活躍,而這項研究觀測到的卻是「青少年時期」星系,「韋伯望遠鏡讓我們能首次,深入一探這類結構形成的過程」。