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從「螢火蟲閃爍」一窺銀河系早期風采

這幅插圖描繪螢火蟲閃爍星系的重建情況。(NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI))
這幅插圖描繪螢火蟲閃爍星系的重建情況。(NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI))

【記者夏雨/綜合報導】美國國家航空暨太空總署(NASA)的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發現了一個可追溯到早期宇宙時期的年輕星系。這個年輕星系被稱為「螢火蟲閃爍」(Firefly Sparkle)星系,因為該星系就像螢火蟲在溫暖的夏夜「跳舞」一樣。這一發現讓天文學家得以一窺銀河系早期風采。

韋伯望遠鏡是有史以來部署的最強大太空望遠鏡。NASA發布的新聞稿寫道,研究人員使用韋伯的圖像和數據得出結論,如果我們能夠通過「時光倒流」來稱量星系形成時的重量,「螢火蟲閃爍」星系的質量將與我們的銀河系相同。

路透社報導,研究人員表示,這個星系仍處於形成過程中,形成時間約為宇宙年齡的5%,即宇宙誕生後的6億年。它的質量相當於約1000萬顆太陽大小的恆星,它還有兩個鄰居,都是相對較小的星系,被稱為螢火蟲最佳夥伴(Firefly-Best Friend)和螢火蟲新的最佳夥伴(Firefly-New Best Friend)。

「螢火蟲閃爍」星系由10個密集的星團組成,這些星團嵌入一條彌散的恆星弧中,其中八個星團位於中心區域,兩個位於延伸臂上。星系的主要可見部分跨度約為1,000光年。

這項研究發現週三發表在《自然》雜誌上。這項研究的共同主要作者、馬薩諸塞州韋爾斯利學院(Wellesley College)和孟加拉國天文學、空間科學和天體物理中心天文學家莫拉(Lamiya Mowla)說:「銀河系在宇宙歷史的早期就開始形成,可能與『螢火蟲閃爍』同時形成。」

數以千計閃閃發光的星系透過自身引力結合在一起,組成了一個巨大的星團,正式分類為 MACS J1423。數以千計閃閃發光的星系透過自身引力結合在一起,組成了一個巨大的星團,正式分類為 MACS J1423。(NASA, ESA, CSA, STScI, Chris Willott (NRC-Canada), Lamiya Mowla (Wellesley College), Kartheik Iyer (Columbia))

「這次觀測讓我們直接看到像我們銀河系這樣的星系,在早期可能是什麼樣子。通過模擬和統計方法,我們發現『螢火蟲閃爍』的質量,與我們預期的銀河系祖先在早期的質量一致。在這個階段,這個星系的質量比我們現在的銀河系小1萬倍左右,這是那個時期星系的典型特徵。」莫拉補充道。

針對螢火蟲閃爍這個名稱,莫拉解釋說:「一群螢火蟲,就是這個星系的樣子,因此被描述為爍爍閃光。」

「螢火蟲閃爍」距離螢火蟲最好的朋友約6,500光年,距離螢火蟲新的最好朋友約4萬2,000光年。這三個星系都恰好位於現在的銀河系內,銀河系的直徑約為10萬光年。

「數十億年來,銀河系通過與其它星系的合併以及持續的恆星形成,在不斷的成長及演化,而我們看到的螢火蟲閃爍星系正處於其初始形成階段。」天文學家、這項研究共同主要作者、紐約哥倫比亞大學NASA哈勃研究員艾耶(Kartheik Iyer)說。

「像螢火蟲閃爍星系這樣的早期星系,似乎是通過早期宇宙中密集氣體雲的坍縮而形成的。目前的理論和模擬提出了幾種可能的機制,說明恆星如何在早期宇宙極端條件下從氣體中形成。我們的分析表明,這些星系可以通過在極端壓力和密度的區域中,形成巨大星團而形成,然後隨著時間推移合併或一起成長。」艾耶補充道。

該星系的星團顯示出略有不同的顏色,表明星團並非同時形成。例如,更熱、更年輕的恆星看起來更藍,而更老的恆星看起來更紅。

「螢火蟲閃爍」是目前已知最早的低質量星系之一。