史上最強的韋伯太空望遠鏡

揭開超大星系的秘密

中央研究院天文及天文物理研究所研究成果發表,日期:2022年114

宇宙最大的星系可能比我們銀河系還要大十倍以上,現有的證據認為它們大部分的質量都是在宇宙早期很短的時間內形成。究竟如何在這麼短的時間內聚集如此多的質量,這個根本問題一直讓天文學家想破頭。


中央研究院天文及天文物理研究所助研究員陳建州領導的研究團隊,使用去年才升空的韋伯太空望遠鏡(JWST)最新觀測資料, 揭示這些巨大星系形成期間最精細的結構。研究團隊發現,這些星系不僅聚集質量速度比銀河系快一百多倍,而且都是在靠近星系中心的緻密區域中聚集質量。然而,團隊還發現,雖然星系中心處於大規模質量聚集的活躍階段,但星系的大部分質量還是分布在外圍,可能是在更早之前就形成了。


由於JWST的高空間解析度,這些發現得以首次揭露,加上它在中紅外波段的觀測能力,讓潛在的質量結構可以被更完整地呈現。這些發現幫助天文學家對於了解巨大星系的形成機制,關鍵的一步


論文第一作者陳建州表示:「這項研究展現了JWST的強大力量,能徹底改變我們對星系如何形成和演化的理解。JWST的燃料足夠使用至少20年,科學家們希望藉助這台史上最強大的太空望遠鏡,未來能有更多突破性的發現。」

圖說:在不同波長觀測到的樣本星系大小以灰點表示,其中位數以較大的黑點表示,其他空心標點則是之前的測量。上方則顯示來自哈伯太空望遠鏡( HST)、史匹哲太空望遠鏡(Spitzer )和JWST的樣本星系照片。這些照片的觀測波長則對應在圖中下方的X軸。結果顯示,在活躍的形成階段,巨大星系中央有許多緻密區域,顯示質量聚集,雖然大部分的質量仍分布在外圍,可能是在更早之前就形成了。圖片來源:陳建州團隊

參考資料:

這篇由陳建州主筆的論文JWST Sneaks a Peek at the Stellar Morphology of z ∼ 2 Submillimeter Galaxies: Bulge Formation at Cosmic Noon,發表在2022年1027日出刊的天文物理期刊快訊Astrophysical Journal Letters。

研究團隊名單:陳建州(中研院天文所)、高振凱(中研院天文所;中央大學)、許棨甯 (中研院天文所;臺灣大學)、廖政霖(中研院天文所;臺灣大學)、 凌郁涵(中研院天文所)、羅經閔(中研院天文所)、 Ian Smail (Durham University,英國)、王為豪 (中研院天文所)和王禹然(中研院天文所)

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中央研究院天文及天文物理研究所 陳建州助研究員

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