權威期刊《自然天文學》(Nature Astronomy)刊載的最新研究指出,天文學家利用韋伯太空望遠鏡(JWST),在一個名為「巨龍弧」(Dragon Arc)的遙遠天體中,觀測到超過 40 顆獨立恆星,打破觀測紀錄。這些恆星的光芒歷經近 65 億年的時空旅行才抵達地球,此發現不僅突破了觀測極限,更為研究早期宇宙打開了一扇嶄新的大門。
科學新聞網站《Science Alert》報導, 觀測遙遠宇宙一直是天文學界的重大挑戰。即使是明亮的星系,其光芒穿越數十億光年後也會變得極其微弱,更遑論觀測單一恆星。然而,韋伯太空望遠鏡的強大能力,讓這個挑戰出現了曙光。
亞利桑那大學的天文物理學家孫峰武(Fengwu Sun,音譯)指出,相較於哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)先前僅能觀測到約 7 顆恆星,韋伯望遠鏡能觀測到更多以往無法捕捉的恆星,這項突破性發現證實了大規模研究遙遠星系中個別恆星的可行性,更重要的是,這將有助於深入研究這些星系的暗物質。
「巨龍弧」的形成,源自愛因斯坦廣義相對論所預測的「重力透鏡效應」(gravitational lensing)。此效應是指大質量天體的強大重力場會扭曲周遭時空,使經過的光線路徑彎曲。當遙遠星系的光線行經一個前景星系團時,便可能產生扭曲、放大甚至多重影像。而「巨龍弧」的獨特形狀,正是由於距離地球約 40 億光年的巨大星系團 Abell 370,扭曲了背後一個更遙遠星系的光線所形成。此外,科學家更利用星系團中游離恆星產生的「微重力透鏡」(microlensing)效應,從「巨龍弧」中成功觀測到個別恆星。
研究團隊發現,這些恆星多數是「紅超巨星」(red supergiants)—— 質量巨大、溫度較低的紅色恆星,並且已進入生命末期的膨脹階段。由於這類恆星通常不如高溫的藍白巨星明亮,因此更難被觀測到。韋伯望遠鏡優異的紅外線觀測能力,是此次能發現它們的關鍵。
這項發現為天文學帶來嶄新視野。研究團隊預期,未來將能在「巨龍弧」中發現更多隱藏的恆星,進而加深我們對遙遠星系演化的理解。這不僅展現了人類觀測技術的進步,更為探索宇宙奧秘開啟了新的篇章。自由時報0108