宇宙神秘紅外光輝 來自星系邊緣孤立恆星

國際中心／綜合報導

一項來自史匹哲太空望遠鏡觀測的新研究顯示，遍及全天的神秘紅外光輝，可能是來自星系邊緣的孤立恆星(isolated stars)。這些恆星可能一度屬於星系，但因星系間劇烈的合併事件而被扯出星系外，遠離家鄉，進入空曠無垠的太空中。

美國加州大學(University of California)庫雷(Asantha Cooray)等人表示，天空中背景紅外光的成因久為天文研究的大謎題之一，現在有新證據證明這些紅外輻射來自徘徊在星系間的孤星們；這些孤星因太暗而無法見到恆星本身，但我們觀察到的背景紅外光，卻是這些孤星們所發出的光匯集而成，並非單一一顆星的功勞。

背景紅外光，久為天文研究的大謎題

這項發現和另一個同樣以史匹哲觀測到的背景紅外光為基礎的理論不相符。由美國航太總署(NASA)哥達德太空飛行中心卡什林斯基(Alexander "Sasha" Kashlinsky)領導的研究小組於今年6月發表論文指出，史匹哲影像所呈現的斑駁紅外光斑，是遙遠的第一代恆星和星系所造成的。

在這個新研究報告中，庫雷等人透過牧夫座星區影像進行研究。牧夫座星區影像涵蓋範圍相當於50倍滿月面積，是史匹哲太空望遠鏡針對這個區域累積曝光了約250個小時的結果；雖然資料靈敏度不如卡什林斯基等人的小組，但因視野涵蓋範圍大得多，讓庫雷等人更能分析出背景紅外光分佈的型態與模式。

在小心地分析牧夫座星區觀測資料後，庫雷等人再利用電腦模擬第一代恆星和星系可能造成的背景紅外光型態，發現與牧夫座星區觀測資料不符。電腦模擬結果顯示，由於第一代星系不若現代星系這麼大、數量這麼多，如果背景紅外光真的是第一代星系造成的話，那麼背景紅外光不可能這麼亮。這些研究學者因而提出另一種理論來取代第一代星系，那就是「星系團間(intracluster)」或「銀暈間(intrahalo)」的星光。

星系碰撞合併、併吞，甩出孤立恆星

這個新理論預測來自零星散佈於各星系銀暈最外圍以外及各星系團之間的空間中的恆星，這些恆星會在這些荒蕪之境出現，原因可能有兩個。其一是在宇宙早期星系奮力成長的階段，星系會藉由彼此碰撞合併而增長質量，碰撞過程中的重力交互作用，會將星系中的一些恆星剝離原星系，甩入太空中。其二則是較大的星系會藉由併吞小一些的矮星系而成長，在併吞的混亂過程中，也會讓部分恆星偏離軌道，進入太空中。

庫雷表示，他們是在閱讀一些預測會出現四散恆星的論文時，突然獲得靈感，覺得可以這些恆星或許可以用來解釋史匹哲觀測到的結果。

不過，庫雷等人還是需要更多的觀測資料，才能確認背景紅外光到底有多少比例是由這些游離在星系或星系團間的孤立恆星們造成的，未來他們將繼續利用可見光波段來搜尋這些孤立恆星，或是等將來韋柏太空望遠鏡(James Webb Space Telescope，JWST)升空後能進一步觀察確認，或許藉由JWST優異的紅外觀測能力，能直接偵測到第一代恆星和星系，也能偵測到這些孤立恆星，到時就能確認背景紅外光究竟是誰惹的禍。(圖、文／引用自臺北天文館之網路天文館網站)