中央研究院天文及天文物理研究所研究成果發表，日期：2024年9月13日

天文學家將NASA的韋伯太空望遠鏡對準銀河系的一個偏遠區域進行觀測。由於此區距離銀河中心超過58,000光年的位置，科學家們稱之為「極外銀河」（Extreme Outer Galaxy，簡稱EOG）。相比之下，地球距離銀河中心大約26,000光年。

一組科學家使用韋伯望遠鏡的近紅外相機（NIRCam）和中紅外儀器（MIRI），對兩個被稱為「Digel Clouds 1」和「Digel Clouds 2」的分子雲中特定區域進行成像。憑藉韋伯望遠鏡的高靈敏度和解析度，這些前所未有的細節得以被解析出來，顯示出其中正在經歷爆發性恆星形成的星團。

論文第一作者、曾任中央研究院天文及天文物理研究所的博士後研究、現任職於日本岐阜大學和國立天文台的泉奈都子表示：「過去，我們知道這些恆星形成區的存在，但無法深入了解它們的特性。韋伯望遠鏡的資料建立在我們多年來從不同望遠鏡和天文台觀測逐步累積的基礎上，利用韋伯望遠鏡獲得這些雲團非常強大且令人印象深刻的影像。以Digel Clouds 2為例，我沒想到會看到如此活躍的恆星形成和壯觀噴流。」中研院天文所研究員高培邁（Patrick Koch），也是這項研究的共同作者之一，補充說明：「除了我們透過韋伯望遠鏡取得的驚人影像外，這對我們在台灣的博士後研究來說，也是與美國等世界頂尖團隊合作的獨特機會。」

恆星誕生

儘管Digel Clouds位於我們的銀河系內，但它們的元素組成相對貧乏，主要是氫和氦，類似於矮星系以及銀河系早期的狀況。因此，研究團隊利用韋伯望遠鏡觀測了在Digel Clouds 1和2內的四個年輕恆星群1A、1B、2N和2S的活動。

在Digel Clouds 2S中，韋伯望遠鏡捕捉到了包含年輕新生恆星的主要星團。這個密集區域非常活躍，因為有多顆恆星正沿著兩極噴射物質。此外，雖然科學家之前懷疑雲團內可能存在一個次星團，但韋伯望遠鏡的成像能力確認了它的存在。

論文第二作者兼觀測計劃主持人、任職於美國加州NASA噴氣推進實驗室的Mike Ressler 表示：「透過研究其他附近的恆星形成區，我們知道在恆星早期形成階段，會從兩極開始噴射物質。對我來說，韋伯的資料中最引人入勝和令人驚奇的部分是，這個星團中有多個噴流往各個不同方向噴射，有點像煙火，你會看到各種物質往不同方向噴出。」

星之故事

韋伯望遠鏡的影像僅僅觸及了EOG和Digel Clouds的表面，這只是研究起點。團隊計畫再次探索這片銀河系的偏遠區域，尋找各種未解之謎的答案，其中包括測量EOG星團中各種質量恆星的相對豐度。這種測量類似於對不同類型的恆星進行人口普查，可以幫助天文學家了解環境如何影響恆星形成。

泉奈都子認為：「我對繼續研究這些區域的恆星形成過程很感興趣。透過結合不同天文台和望遠鏡的資料，我們可以檢視演化過程中的每個階段。我們還計畫研究極外銀河中的拱星盤。我們仍然不知道為什麼它們的壽命比附近的恆星形成區更短。當然，我也想了解我們在Clouds 2S中觀測到的噴流動力學。」

儘管恆星形成的故事複雜，且部分章節仍然籠罩在謎團中，但韋伯望遠鏡正在收集線索，幫助天文學家解開這個錯綜複雜的長篇故事。

更多資訊：

本篇論文發表於2024年7月10日出版的天文學期刊（Astronomical Journal），篇名：Overview Results of JWST Observations of Star-forming Clusters in the Extreme Outer Galaxy

媒體聯絡：

中央研究院天文及天文物理研究所 高培邁研究員

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中央研究院天文及天文物理研究所 周美吟博士

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