▲吳柏鋒破解最早「寂靜星系」之謎，為宇宙演化提供全新線索。圖為這次目標天體：一個120億年前，正在排空氣體的寂靜星系。（圖／台大提供）
記者許敏溶／台北報導
宇宙大爆炸後的前幾十億年是星系誕生的黃金時期，但台大學者吳柏鋒使用韋伯太空望遠鏡，發現一個以每秒超過200公里極高速排空氣體的寂靜星系，且僅是大爆炸後15億年時期，這是人類至今所發現最遙遠且最早的同類天體，這項發現不僅解釋最早期寂靜星系形成之謎，也為揭開早期宇宙演化機制提供全新線索。
星系是由數十億甚至數千億顆恆星組成的龐大結構。地球和太陽系只是銀河系中數百億顆恆星的渺小一部分，而銀河系也只是宇宙中無數星系中的其中一個。這些龐大的星系是宇宙結構的基本單位。在宇宙137億年歷史中，大爆炸後的頭幾十億年是星系誕生的黃金時期，大部分星系都處於活躍狀態，不斷生成新的恆星。
不過，近期驚人發現顯示，有些星系在宇宙年齡還不到10億歲，也就是不到宇宙現今年齡的10%時，就已「熄火」而停止了成長。這些「寂靜星系」存在成為天文學界的一大謎題：「它們為什麼這麼早就停止成長？」
台大天文物理研究所助理教授吳柏鋒使用詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡觀測數據，首次揭開這些星系快速熄火的秘密：它們的氣體是被強大的內部力量迅速「吹走」，徹底阻止恆星的誕生，研究成果1月6日發表在國際知名期刊《天文物理期刊》。
吳柏鋒表示，透過探索韋伯太空望遠鏡的光譜資料庫，發現一個距離地球約120億光年的寂靜星系。該星系的光來自宇宙年齡15億歲，僅約宇宙現今年齡10%時期。研究發現，這個星系的恆星形成速率在短時間急劇下降，如今幾乎完全停止。數據也顯示星系內的氣體正以每秒超過200公里的極高速度流失，導致形成新恆星的原材料迅速枯竭。
▲吳柏鋒破解最早「寂靜星系」之謎，分析星系中心的超大質量黑洞可能是驅動氣體噴流的能量來源。（示意圖／台大提供）
吳柏鋒進一步研究還發現，星系中心可能存在一個超大質量黑洞，而黑洞釋放的巨大能量或許正是驅動氣體噴流的主因，將星系內的「燃料」徹底吹散到太空之中。這一發現為揭示早期宇宙星系快速熄火的核心機制提供關鍵證據，為發展早期宇宙的演化理論提供重要的實證基礎。
這個天體是迄今為止觀測到的距地球最遙遠、最早期、被確認具有強大氣體噴流的寂靜星系。吳柏鋒指出，憑藉著韋伯太空望遠鏡的超高靈敏度，不僅在窺視早期宇宙的模樣，而是邁入下一個階段，開始深入解讀其背後的物理機制。
吳柏鋒計劃進一步分析更多類似星系，探索氣體噴流是否普遍存在，以及這些被驅逐的氣體是否可能回流，重新點燃恆星形成，或者會永久逃逸到星系之外，改變星系的最終命運。這些研究將有助於人類理解星系如何演變，最終孕育出人們今天所熟悉的型態。
▲吳柏鋒破解最早「寂靜星系」之謎，為宇宙演化提供全新線索。（圖／台大提供）
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