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改寫黑洞形成理論！天文學重大發現 首次觀測到「黑洞三合體」

  

這張藝術想像圖描繪了V404 Cygni系統：一顆恆星正被吸入環繞黑洞的吸積盤（accretion disk）中，背景中則有一顆明亮的伴星。（圖取自Nature期刊）

2024/10/24 16:24

〔編譯陳成良／綜合報導〕宇宙中存在著許多令人難以想像的天體，其中最神秘莫測的，莫過於黑洞（black hole）。 目前已知大多數黑洞都存在於雙星系統（binary system）中，也就是一個黑洞與另一個天體（例如恆星、中子星或另一個黑洞）互相環繞運行。

然而，美國麻省理工學院（MIT）和加州理工學院（Caltech）的物理學家團隊，近期在《自然》（Nature）期刊發表一項令人驚嘆的發現：他們首次觀測到一個「黑洞三合體系統」（black hole triple），這項發現，為我們了解黑洞的形成和演化過程，提供了前所未有的新線索。

科學網站《IFLScience》23日報導，這個新發現的三合體系統，包含一個中心黑洞，以及一個距離較近的恆星，每6.5天環繞中心黑洞運行一次。 這與大多數雙星系統的結構類似。 然而，令人驚訝的是，這個系統中還存在一個距離中心黑洞非常遙遠的第二顆恆星，估計其公轉週期長達7萬年。

這個系統中，中心黑洞正在吞噬靠近其軌道運行的恆星，同時一個遠距離的恆星也圍繞黑洞運行。 這個奇特的現象，挑戰了傳統的黑洞形成理論。

一般認為，黑洞是由垂死恆星的劇烈爆炸（超新星爆發，supernova）所形成。 然而，如果這個黑洞是由典型的超新星爆發形成，那麼它在坍縮前釋放的巨大能量，應該會將周圍任何鬆散結合的天體都拋到遠方。因此，這個遙遠的恆星不應該還存在於這個系統中。

研究團隊推測，這個黑洞的形成過程，可能並非一般劇烈的超新星爆發，而是較為「溫和」的「直接坍縮」（direct collapse）。 恆星在直接坍縮過程中，會直接塌陷成黑洞，不會產生劇烈的能量釋放，因此較不會影響到遠處的天體。

由於這個三合體系統包含一顆距離非常遙遠的恆星，這項發現為「直接坍縮」理論提供了強而有力的證據。 雖然天文學家已觀測到許多由超新星爆發形成的黑洞，但這個三合體系統，可能是第一個直接證實黑洞可以透過「直接坍縮」形成的證據。

這個黑洞三合體系統的發現，幾乎是偶然的。 研究團隊在翻閱天文觀測數據庫 Aladin Lite 時，發現了這個位於銀河系中，距離地球約8000光年的天體V404 Cygni。 這個黑洞在1992年被確認為黑洞，並被大量研究，但之前從未發現它是一個三合體系統。

研究人員分析了過去十年蓋亞（Gaia）衛星所觀測到的恆星數據，發現內外兩顆恆星的運動完全一致，可能性只有千萬分之一。 他們計算出，外層恆星與中心黑洞的距離是地球與太陽距離的3500倍，相當於冥王星與太陽距離的100倍。 如此遙遠的距離，加上兩顆恆星一致的運動軌跡，讓研究人員確信，這是一個黑洞三合體系統。

研究團隊進一步利用電腦模擬，測試了這個三合體系統可能的形成過程。結果顯示，最容易形成這種三合體系統的方式，是透過「直接坍縮」。 此外，外層恆星正處於演化成紅巨星的階段，根據恆星演化模型，研究人員推斷這個系統的年齡約為40億年。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4840837

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全球最大數位相機即將啟用！ 薇拉．魯賓天文台將改寫天文史

  

薇拉．魯賓天文台預計2025年開始運作，經過數個月的測試後，將進行首次觀測。（法新社）

2024/10/24 00:54

〔編譯陳成良／綜合合報導〕智利北部的帕穹山（Cerro Pachón）海拔2682公尺，位在該處的全球最大數位相機即將啟動，展開一項雄心勃勃的任務：以極高的精度拍攝整個夜空，揭開宇宙深處的奧祕。

美國有線電視新聞網（CNN）報導，這台相機安裝在即將完工的薇拉．魯賓天文台（Vera C. Rubin Observatory）內，擁有32億像素的超高解析度，相當於300部手機的像素總和。每次拍攝的影像涵蓋面積可達40個滿月。

該天文台計畫進行長達10年的觀測，每天拍攝1000張照片，每3晚拍攝1次全天可見天空的影像，創造出長達10年的「宇宙電影」。這將產生海量數據，每天約產生20TB 的資料，相當於一個人連續觀看Netflix影音平台3年或收聽Spotify串流音樂50年的數據量。

這些影像資料將透過人工智慧（AI）和演算法進行分析，尋找任何變化或移動的天體，並在發現異常現象時發出警報。預計每天將產生約1000萬個警報，涵蓋太陽系天體、小行星、超新星等各種天文現象。

薇拉．魯賓天文台自2015年開始建設，以美國先驅女天文學家薇拉．魯賓（Vera Rubin）的名字命名，她率先證實了暗物質的存在。這項耗資巨大的計畫最初依賴私人捐款啟動，包括億萬富翁西蒙尼（Charles Simonyi）和比爾蓋茲（Bill Gates）。隨後由美國能源部科學辦公室和美國國家科學基金會共同資助，並與史丹佛大學（Stanford University）轄下的SLAC國家加速器實驗室共同營運。

該天文台選址於智利安地斯山脈，與其他多座天文望遠鏡共享觀測點。這裡高海拔、天空黑暗且乾燥，大氣穩定，擁有極佳的夜空品質，非常適合進行天文觀測。

該天文台預計2025年開始運作，經過數個月的測試後，將進行首次觀測。薇拉．魯賓天文台的主要任務是「宇宙空間與時間遺產巡天」（Legacy Survey of Space and Time，LSST），旨在繪製太陽系、銀河系，以及探索變星、超新星遺跡、伽瑪射線暴和類星體等各種天文現象。

薇拉．魯賓天文台也將透過觀測暗物質的分布，幫助科學家解開暗物質和暗能量的謎團，以及尋找第九行星（Planet Nine）的蹤跡。這些數據將每年提供給部分天文學家使用，2年後所有數據將公開釋出，以供全球科學界研究。

這台天文相機安裝在即將完工的薇拉．魯賓天文台（Vera C. Rubin Observatory）內，擁有32億像素的超高解析度。（路透）

薇拉．魯賓天文台預計2025年開始運作，經過數個月的測試後，將進行首次觀測。（路透）

薇拉．魯賓天文台預計2025年開始運作，經過數個月的測試後，將進行首次觀測。（法新社）

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太陽爆發X3.3級強閃焰 恐影響地球通訊與電力系統

  

這張由NASA太陽動力學天文台 （SDO） 於2024年10月23日拍攝的影像，顯示一次太陽閃焰爆發。圖中左側明亮的閃光即為閃焰，影像以橙色呈現的是極紫外光波段，突顯閃焰物質的高溫。（圖擷取自NASA/SDO）

2024/10/26 12:55

〔編譯陳成良／綜合報導〕據《每日科技網》（scitechdaily）報導，美國航太總署（NASA）的太陽動力學天文台 （Solar Dynamics Observatory, SDO）10月23日偵測到一次強大的太陽閃焰，於美東時間晚上11點57分（台灣時間10月24日中午11點57分）達到峰值，強度達到X3.3級。X3.3級閃焰屬於高強度事件，可能造成無線電通訊、導航系統和電力網絡的中斷，並對太空人和太空船構成輻射風險。

太陽閃焰是太陽表面釋放出的強烈輻射和能量爆發，源於太陽大氣中儲存的磁能突然釋放。這些閃焰通常在磁場高度集中的太陽黑子附近發生，強度範圍從輕微到極為劇烈。科學家將閃焰強度分級為C、M和X級，其中X級強度最高，一次X級閃焰釋放的能量相當於數百萬顆氫彈同時爆炸。

太陽閃焰的影響遠不止於太陽本身，它能干擾地球的無線電通訊、GPS訊號，甚至電力網絡。強烈的X級閃焰，特別會對太空人和太空船造成輻射危害。科學家研究太陽閃焰，以期更好地了解和預測「太空天氣」，藉此保護可能受這些劇烈太陽活動影響的科技和人類活動。

2010年發射的NASA太陽動力學天文台（SDO）衛星，以空前的細節持續觀測太陽，幫助科學家們了解太陽對地球和太空天氣的影響。SDO配備先進儀器，持續監控太陽大氣，以多種波長捕捉高解析度的影像和數據，讓科學家能即時追蹤太陽活動，例如閃焰、太陽黑子和日冕物質拋射。

SDO的觀測對於研究太陽磁場、太陽風和可能影響地球科技（包括通訊和導航系統）的高能事件至關重要。透過這些觀測資料，科學家們能更深入了解太陽活動機制，進而預測和減輕太空天氣對我們高度依賴科技的社會造成的影響。

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2080億像素揭示宇宙奧祕！ 歐幾里得望遠鏡繪製人類史上最大宇宙地圖

  

這張由歐幾里得太空望遠鏡拍攝的鑲嵌圖像，結合了260張可見光和紅外光觀測數據，涵蓋132平方度的天區（超過滿月面積的500倍），總像素達2080億。這僅為歐幾里得6年任務中廣域巡天觀測的1%。（圖擷取自NASA官網）

2024/10/29 14:36

〔編譯陳成良／綜合報導〕歐洲太空總署（ESA）日前公布了一幅震撼人心的宇宙鑲嵌圖像。這份來自歐幾里得太空望遠鏡（Euclid Space Telescope）的觀測成果，總計2080億像素，觀測範圍之大，相當於從地球上觀看500個滿月並排的天空面積。透過這項前所未有的大規模觀測，科學家正試圖解開宇宙加速膨脹背後的神祕力量：暗能量（dark energy）之謎。

據《每日科技網》（scitechdaily）報導，這項重大發現於10月15日在義大利米蘭舉行的國際太空大會（International Astronautical Congress）上首度公開。研究團隊在今年3月25日至4月8日的短短14天內，完成了260幅精細影像的拍攝，每幅影像都同時包含可見光與紅外線觀測數據，共同繪製出南半球天空132平方度的壯觀景象。

這次公布的觀測結果僅是整體計畫的百分之一。在接下來的6年中，歐幾里得望遠鏡將持續擴大觀測範圍，最終目標是繪製一幅橫跨100億光年、包含數十億個星系的3D宇宙地圖，這將是人類有史以來最完整的宇宙全景圖。

此次公布的觀測資料已記錄了約1億顆恆星和星系，其中1400萬個星系將用於研究暗能量。當研究人員將影像放大600倍時，甚至能清晰看見位於距地球4.7億光年外的阿貝爾3381星系團（Abell 3381 galaxy cluster）中各個星系的精細結構。

不僅如此，望遠鏡還意外捕捉到銀河系中的星際氣體和塵埃雲。這些被稱為「銀河卷雲」（Galactic cirrus）的天體，因為外觀酷似地球大氣中的卷雲，它們能被觀測到是因為反射了銀河系的可見光。

歐幾里得任務匯集了全球2000多名頂尖科學家的智慧，這些研究人員來自15個歐洲國家以及美國、加拿大和日本等地的300多個研究機構。任務團隊預計在2025年3月發布更多深空觀測資料，包括深空區域（Euclid Deep Field）的首批影像，並將於2026年公開首年的完整宇宙學研究成果。

這項任務的重要性還體現在與未來計畫的協同效應上。NASA計劃在2027年5月前發射南希．葛雷絲．羅曼太空望遠鏡（Nancy Grace Roman Space Telescope）。這台新望遠鏡雖然觀測天區較小，但能提供更高解析度的影像，並能探測更遙遠的宇宙深處。兩項任務將從不同角度研究暗能量的特性，有望共同揭開宇宙加速膨脹的終極之謎。

歐幾里得太空望遠鏡將揭開宇宙暗物質和暗能量的神秘面紗。（圖擷取自ESA官網）

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獵戶座星雲驚見「雙胞胎行星」 科學家：可能是被巨星霸凌的結果

  

天文攝影師佩德羅霍約斯（Pedro Puente Hoyos）今年3月拍攝的獵戶座星雲照片，展現了這片恆星誕生地的壯麗景色，也正是於此，天文學家發現了謎樣的「木星質量雙星天體」（JuMBOs）。（取自歐洲太空總署ESA官網）

2024/11/01 11:52

〔編譯陳成良／綜合報導〕《紐約時報》報導，距離地球1350光年的獵戶座星雲中，一項特殊的天文發現正引發科學界熱烈討論。天文學家在這片星雲中偵測到多對神祕天體，但對於它們是否真實存在，以及形成原因為何，科學家們仍各持己見。

「即使只有一個這樣的天體存在，也將徹底改變我們對恆星和行星形成過程的認知」，美國石溪大學理論天體物理學家佩爾納（Rosalba Perna）表示。

這些被稱為「木星質量雙星天體」（Jupiter Mass Binary Objects, JuMBOs）的神祕天體，是由德國馬克斯・普朗克天文研究所的麥考格林（Mark McCaughrean）和荷蘭歐洲太空總署的皮爾森（Samuel Pearson）兩位科學家所發現。它們成對出現，每個天體的質量與木星相當。

英國雪菲爾大學的研究團隊近期在《天體物理期刊》（Astrophysical Journal）發表論文，提出全新解釋。研究員戴蒙德（Jessica Diamond）認為，這些JuMBOs可能原本要發展成恆星，卻遭到附近質量達太陽40倍的OB型巨星「霸凌」。

「OB型恆星是獵戶座星雲中最龐大的星體，」戴蒙德解釋，「它們發出的強烈輻射，會剝離較小天體外層的氫氣，阻礙其成長。」這個現象被稱為光致侵蝕（photoerosion）。

然而，賓州州立大學天文學家盧曼（Kevin Luhman）重新分析原始數據後指出，許多疑似JuMBOs的天體可能只是恰巧在視線上重疊的背景恆星。麥考格林團隊也將估計的JuMBOs數量從42對下修至20對，但仍堅信它們確實存在。

目前，科研團隊正運用韋伯太空望遠鏡進行光譜分析，尋找這些天體是否具有類似行星的化學特徵，如甲烷和水的存在。這項研究結果將有助於解開JuMBOs的真實身份之謎。

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中子星每秒自轉716圈！ 銀河系發現宇宙「超級陀螺」

  

這張照片展示了中子星，這是宇宙中最密集的天體之一。中子星內部的物質被極端擠壓，使得科學家們至今無法確定其具體形態。（圖擷取自歐洲太空總署ESA官網）

2024/11/02 10:03

〔編譯陳成良／綜合報導〕浩瀚宇宙，充滿無盡驚奇！丹麥科技大學（DTU）的研究團隊，近期利用安裝於國際太空站（ISS）上的X射線望遠鏡，發現了1顆令人驚嘆的宇宙「超級陀螺」——1顆以超高速度自轉的中子星。

美國知名科技網站《物理學家組織》（PhysOrg）報導，這顆中子星（Neutron Star）位於我們銀河系中心附近，射手座（Sagittarius）方向，被命名為「4U 1820-30」。 它每秒鐘竟能完成716次自轉，這幾乎超越了人類對於天體運行的想像極限，也使其成為宇宙中自轉速度最快的星體之一。這一重大發現，發表於最新的《天文物理期刊》（Astrophysical Journal）。

「4U 1820-30」實際上是1個X射線雙星系統，由1顆中子星和1顆白矮星組成。這顆中子星直徑僅約12公里，質量卻是我們太陽的1.4倍，密度之高令人難以置信。它的伴星——1顆白矮星，大小與地球相當，卻以令人咋舌的速度每11分鐘環繞中子星運行一圈，創下已知雙星系統中最短軌道週期的紀錄。

這顆「死亡之星」——中子星的別稱，距離我們地球2萬6000光年，意即我們現在觀測到的，是它2萬6000年前的光芒。它強大的重力，不斷從伴星「擷取」物質。當累積的物質達到臨界點，就會發生劇烈的熱核爆炸，釋放出如同原子彈般強大的能量，瞬間亮度甚至能達到太陽的10萬倍。

由賈伊薩瓦爾博士（Gaurava K. Jaisawal）領導的研究團隊，在2017年到2021年間，利用美國航太總署（NASA）的「中子星內部組成探測器」（NICER）X射線望遠鏡，持續觀測這個雙星系統。他們原本在追蹤熱核爆炸，卻意外發現了這些爆炸中的震盪頻率，與這顆中子星的自轉頻率完全吻合，從而確認了其驚人的自轉速度。

這項發現，不僅刷新了宇宙天體自轉速度的紀錄，更為天文學家提供了研究極端天體和宇宙元素形成的新途徑。 這顆狂野的「宇宙陀螺」，正不斷挑戰著我們對宇宙的認知。

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太空劇變！雙中子星相撞竟生成珍貴金屬

  

模擬圖顯示兩顆中子星相撞並誕生黑洞的瞬間（圖取自NASA官網）

2024/11/05 10:53

〔編譯陳成良／綜合報導〕天文學家運用美國航太總署（NASA）的哈伯太空望遠鏡等多項觀測儀器，捕捉到一場震撼的宇宙奇觀：兩顆中子星的劇烈碰撞。這次距離地球1億3千萬光年的宇宙盛事，不僅見證了已知最小黑洞的誕生，更揭示了宇宙中黃金、白銀等珍貴元素的形成過程。

太空科技網站「Space.com」報導，這場天體碰撞發生在星系NGC 4993，產生了一種稱為「千新星」（kilonova）的強烈閃光現象。當碰撞後的殘骸以接近光速向外擴張時，釋放出相當於數億個太陽光芒的能量，將周圍星際空間照亮得如同白晝。

丹麥哥本哈根大學尼爾斯·玻爾研究所（Niels Bohr Institute）下屬的宇宙黎明中心（Cosmic DAWN Center）研究團隊藉由研究這次千新星現象，首次完整記錄了中子星合併的全過程。這項重大發現可能解開一個長期謎題，即為何宇宙中會存在比鐵更重的元素，這些元素無法在一般恆星內形成。

研究團隊成員達姆高（Rasmus Damgaard）博士表示：「這是天文觀測史上首次，我們得以看到原子核與電子在爆炸餘暉中結合的過程。我們不只見證了原子的誕生時刻，還能測量爆炸現場的物質溫度，並觀察到這場遙遠爆炸中的微觀物理現象。」

中子星是宇宙中最神秘的天體之一。當一顆至少比太陽重八倍的恆星耗盡燃料後，會經歷超新星爆炸，形成中子星。這類恆星殘骸擁有如同太陽的質量，卻壓縮在僅約20公里的直徑內。若將一顆方糖大小的中子星物質帶到地球上，其重量將達十億噸，相當於將1億5千萬頭大象壓縮在同樣的空間中。

這次雙中子星的碰撞釋放出大量的中子和電子，並在隨後的黑洞形成過程中，冷卻的等離子雲中進行「快速中子捕獲過程」（r-process），產生出如黃金、白銀和鈾等重元素。團隊觀測到的餘輝顯示出鍶（Strontium）和釔（Yttrium）等元素的生成，進一步印證了中子星合併所創造的重元素。

研究人員卡斯柏·海因茨（Kasper Heintz）博士解釋道：「物質膨脹的速度極快，以至於光穿過爆炸需要數小時。我們透過觀測爆炸火球的遠端，能夠回溯這一現象的早期歷程。在靠近我們的一側，電子已經與原子核結合，但在黑洞的遠側，這些現象的『現在』對我們來說仍然只是未來。」

該研究團隊依賴來自全球多座望遠鏡的協同觀測，才能捕捉到如此劇烈且變化快速的天文現象。團隊領導人史尼潘（Albert Sneppen）博士指出：「這類天文爆炸的劇變速度極快，單一望遠鏡難以跟蹤整個過程。但透過結合來自澳洲、南非和哈伯望遠鏡的觀測數據，我們得以完整重現其變化。」

這項研究結果已於10月30日發表於《天文與天體物理學期刊》（Astronomy & Astrophysics）上。

藝術示意圖呈現中子星相撞後噴發的物質雲。（圖取自NASA官網）

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韋伯望遠鏡驚見「暴食黑洞」！成長速度40倍超標

  

這張假想圖展示了一個低質量黑洞快速吸收物質並釋放氣體流。透過·韋伯太空望遠鏡和錢德拉X射線天文台的數據，天文學家發現這個黑洞位於距大爆炸約15億年的星系中心，進食速度達到理論極限的40倍。這一現象或有助解釋早期超大質量黑洞的快速成長。（圖：NOIRLab/NSF）

2024/11/06 09:10

〔編譯陳成良／綜合報導〕美國國家科學基金會（NOIRLab）的天文團隊利用韋伯太空望遠鏡（JWST），發現了一個名為LID-568的超大質量黑洞，位於距離大爆炸約15億年的一個星系中。這個黑洞以超乎尋常的速度吞噬周圍的物質，進食速率竟然達到理論極限的40倍，這一發現挑戰了現有的黑洞成長理論，並為早期宇宙中黑洞如何快速擴大提供了新線索。

現代天文學已經知道，超大質量黑洞通常位於星系中心，但觀測到它們在宇宙早期迅速出現依然令人驚訝。要解釋這些黑洞如何能在短時間內變得如此巨大，至今仍是科學界的一大難題。此次發現的LID-568黑洞，或許有助於解答這個疑惑。

據《每日科技網》（scitechdaily）報導，LID-568由國際雙子星天文台的徐曉媛博士（Hyewon Suh）所帶領的研究團隊發現。他們利用韋伯望遠鏡觀測了多個來自錢卓拉X射線天文台COSMOS計畫中的星系。這些星系在X射線波段非常明亮，但在可見光和近紅外光中幾乎看不見。得益於韋伯望遠鏡的高靈敏度，團隊得以探測到其中微弱的輻射，進而發現了LID-568。

LID-568的強烈X射線輻射使它在樣本中顯得格外顯眼，但光靠X射線觀測無法確定其精確位置。為此，研究團隊採用了韋伯望遠鏡上配備的積分場光譜儀，這樣可以為視野中每個像素獲得完整的光譜，增強了精確定位的能力。

LID-568的進食速率之所以引人注目，是因為它遠超過了所謂的「愛丁頓極限」（Eddington Limit）。愛丁頓極限是指黑洞進食速率的理論上限，達到此極限時，黑洞吸積物質所產生的輻射壓力會與引力相抗衡，使黑洞進食達到平衡點。當黑洞吸收物質的速度接近這個上限時，通常會因輻射壓力阻礙而無法持續加速。但LID-568的進食速率竟然達到愛丁頓極限的40倍，顯示它可能經歷了極端快速的成長期。

這項發現讓科學家得以從新角度觀察黑洞的形成過程。依照目前的理論，超大質量黑洞可能是宇宙早期星體死亡後形成的「小種子」，或是直接由氣體雲塌縮而成的「大種子」。LID-568的快速成長顯示，黑洞可能在成長初期經歷了快速的進食階段。

團隊認為，LID-568的強大能量釋放可能在一定程度上穩定了這個系統，讓它避免因進食過快而崩潰。接下來，研究團隊將進行後續觀測，試圖更深入地了解這一現象的運行機制。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4853856

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宇宙黎明之光從何而來？韋伯望遠鏡揭開宇宙演化之謎

  

這張阿貝爾2744星系團（Abell 2744）的影像，呈現了約5萬個近紅外光源，為我們揭示了早期宇宙中矮星系如何點亮宇宙黎明時期的樣貌。（圖取自NASA官網）

2024/11/10 08:40

〔編譯陳成良／綜合報導〕宇宙初期曾是一片黑暗混沌。科學家藉由哈伯（Hubble）和韋伯（James Webb）太空望遠鏡，揭開了宇宙黎明時期（Cosmic Dawn）光子起源的謎團：體積微小的矮星系，竟是點亮早期宇宙的關鍵。

科學新聞網站《Science Alert》報導，宇宙誕生後約38萬年，這段被稱為宇宙黎明的時期，宇宙中充滿了中性氫氣，光線難以穿透。科學家們一直好奇，究竟是什麼力量讓宇宙擺脫黑暗迎來光明？這項最新發表於《自然》（Nature）期刊的研究指出，矮星系在宇宙再電離過程中扮演關鍵角色，推翻了過去的認知。

在宇宙大爆炸（Big Bang）後的數分鐘內，宇宙充滿了高溫、高密度的電漿霧，光線無法穿透。約30萬年後，宇宙冷卻，質子和電子結合形成中性氫氣和少量氦氣。雖然光線可以穿透中性氣體，但早期宇宙缺乏光源。

第一批恆星誕生後，輻射出強大能量，使電子脫離原子核，再次將氣體電離。此時宇宙已大幅膨脹，氣體密度降低，光線終於得以穿透。約在大霹靂後 10 億年，宇宙完全再電離，光明遍佈宇宙。

過去，科學家認為大型星系或巨大黑洞才是宇宙再電離的主要驅動力，但由巴黎天文物理研究所（Institut d’Astrophysique de Paris）天文物理學家阿泰克（Hakim Atek）領導的國際團隊，利用韋伯和哈伯太空望遠鏡的數據觀測阿貝爾 2744 星系團（Abell 2744），有了驚人的發現。

阿貝爾2744星系團質量巨大，其周圍的時空會扭曲，形成「重力透鏡效應」（Gravitational Lensing），放大穿過該區域的光線，讓科學家能觀測到宇宙黎明時期的矮星系。

研究團隊取得這些矮星系的光譜數據後，發現它們的亮度遠超預期，數量也比大型星系多出許多。研究顯示，矮星系數量是大型星系的 100 倍，它們的輻射總量是大型星系電離輻射的 4 倍。

「別小看這些矮星系，它們就像宇宙的發電機，集體釋放的能量足以完成再電離的過程。」阿泰克表示。

目前，這項研究只觀測了一小部分天空，研究團隊還需要觀測更多重力透鏡區域，以取得更廣泛的早期星系樣本。

澳洲斯威本科技大學（Swinburne University of Technology）的天文物理學家南亞卡拉（Themiya Nanayakkara）表示：「韋伯太空望遠鏡帶我們進入了未知的領域，這項研究也帶出了更多我們需要回答的問題，以探索宇宙的起源和演化。」

https://news.ltn.com.tw/news/novelty/breakingnews/4858061

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宇宙驚現罕見三環星系！ 顛覆傳統星系形成理論

這張圖片展示了一個罕見的三環星系，該星系顯示出三層環狀結構，這種現象在宇宙中極為罕見。科學家透過先進的望遠鏡觀測技術捕捉到了這個三環星系，其特殊的結構挑戰了傳統的星系形成理論。（圖擷取自日本國立天文台官網）

2024/11/14 10:08

〔編譯陳成良／綜合報導〕據《生活科學》（LiveScience）網站報導，科學家透過位於夏威夷毛納基山（Mauna Kea）的日本昴星望遠鏡（Subaru Telescope），捕捉到一個令人難以置信的宇宙奇觀：一個擁有三道環狀結構的罕見星系，距離地球約8億光年。這項驚人發現不僅呈現了宇宙的壯麗，也為星系碰撞與演化的研究帶來全新的挑戰。

傳統的哈伯星系分類法（Hubble sequence）將星系分為橢圓、透鏡、螺旋和不規則4種型態。但這個三環星系，其獨特的環狀結構，明顯偏離了既有的模式，挑戰了我們對星系演化的既有理解，也凸顯了宇宙結構的複雜性。這個三環星系的形成機制，目前仍是天文學界的一大謎團。

科學家提出兩種主要假說來解釋這種罕見的環狀結構。第一種是星系碰撞說，認為環狀結構是兩個或多個星系碰撞後，產生的氣體和塵埃雲，在重力作用下形成的衝擊波效應。 而第二種假說是重力共振說，認為環狀結構可能是由於星系內部氣體的重力共振，在特定區域聚集而形成。

目前，科學界對於這個三環星系形成的具體機制，仍沒有確定的答案。這個罕見的案例，為研究星系碰撞、星系演化，以及宇宙結構的複雜性提供了寶貴的樣本。然而，不同於一般星系的單純碰撞或融合，三環星系的形成，更複雜，更令人費解。

這項發現得益於「銀河巡航」（Galaxy Cruise）公民科學計畫，由日本國立天文台的團隊進行分析和發表。這個計畫結合了來自世界各地的公民科學家和專業天文學家，共同分析由日本昴星望遠鏡拍攝的影像資料，進一步推動天文學研究的進展。透過大眾的參與，科學家得以從更廣泛的角度，探索宇宙奧秘。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4862372