作者Raphaecaro (Raphaecaro)
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標題[情報] 天文學家發現早期宇宙藏有更多的超巨大星系
時間Sat Jan 8 00:01:59 2011
【2010/12/21 新聞稿】
次毫米星系(dusty galaxy)係距離地球十分遙遠的超巨大星系,其光芒被深厚的宇宙
塵埃阻隔,不易透過一般可見光天文望遠鏡觀測。本院天文及天文物理研究所研究員王為
豪博士最近主持一項跨國研究計畫,運用最新改良的次毫米波陣列望遠鏡,觀察到新的次
毫米星系,並推測此類星系的數量可能超過之前天文學界的估算。此篇研究已於2010年12
月16日發表在國際頂尖期刊「天文物理期刊通訊」(The Astrophysical Journal Letters
)雜誌。
次毫米星系出現在宇宙大爆炸之後20到60億年間(目前宇宙年齡推測約140億年),地
球上所看到的其實是早期遙遠的宇宙所傳來的影像。次毫米星系雖然比我們的銀河系明亮
數千倍,其發出的可見光幾乎全被大量塵埃吸收,需透過遠紅外線或次毫米波才能見到塵
埃被加熱後放出的熱輻射。這些古老星系正經歷最劇烈的生命階段,有的以無比的速度製
造年輕恆星,有的其核心有著超大質量黑洞。今日宇宙中所有的大型星系都曾經歷這些過
程。
本研究團隊透過升級過的次毫米陣列,發現超出預期數量的次毫米星系。王為豪博士
表示:「基於以往研究,我們預期找到兩個這樣的星系,最後卻看到五個」。這超過兩倍
的數量差異,使得研究團隊懷疑過去的估算可能過於保守。
本研究另一位科學家、夏威夷大學天文所的Dr. Lennox L. Cowie表示:「早在十多
年前,我們就透過毛納基峰頂上的馬克斯威爾(James Clerk Maxwell)望遠鏡,觀測證實
次毫米星系的存在,但當時的成像相當模糊。現在有了次毫米陣列提供的銳利影像,我們
發現之前模糊影像中的單一星系,其實是由數個略小的星系組成的。這改變了我們對這類
星系的想法;原來這些星系比我們先前認知的小了點,但數量卻多了些。」
本研究運用的次毫米陣列由中研院天文所與史密松天文台於夏威夷毛納基峰合作興建
,是以八個天線組成的電波干涉儀,是目前在次毫米波段解析力最高的望遠鏡,可提供無
比清晰的次毫米影像。2009年,這座望遠鏡進行了一次重要的性能升級,透過觀測頻寬的
加倍,提升了觀測靈敏度,也促成了本研究的發現。本院另外參與的阿塔卡瑪大型毫米波
/次毫米波陣列(Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array)將是一個更具威力的
次毫米望遠鏡,可望對埋藏在塵埃中的早期宇宙星系,提供空前的觀測成果。阿塔卡瑪陣
列要到2013年才能全速運轉。
次毫米星系比我們的銀河系還亮數千倍,它們巨大的輻射能量來自無數的年輕恆星,
或其核心的超大質量黑洞。它們發出的可見光大部份都被濃厚的塵埃吸收;塵埃被輻射加
熱後,在遠紅外波與次毫米波段釋放能量。這類星系在今日的宇宙為數極少,但在遙遠的
早期宇宙卻相當常見。
【2010/12/21 聯合晚報】
中央研究院天文與天文物理研究所助研究員王為豪領導的跨國研究團隊,運用最新改
良的次毫米波陣列望遠鏡,觀察到新的次毫米星系,並推測這類星系數量可能遠超過天文
學界先前的估算,影響深遠。研究論文本月16日發表在國際頂尖的「天文物理期刊通訊」
(The Astrophysical Journal Letters)。
這項突破性發現,王為豪認為,人類對宇宙的認知恐怕有再修正的必要,對銀河系成
長的過程,也有比較全面的了解。
次毫米星系是距離地球十分遙遠的超巨大星系,亮度是銀河系的數千倍,但光芒卻被
濃厚的宇宙塵埃阻隔,無法透過可見光或近紅外線觀測。他們透過更高解析度的次毫米陣
列望遠鏡,在兩個天域各發現3個及2個次毫米星系,不僅比原先預期的多,且影像更清晰
。「我們以前所看到的,可能只是宇宙的冰山一角。」王為豪強調,今後研究團隊參與天
文觀測研究,將利用智利安地斯山上一個更具威力的次毫米陣列望遠鏡,可望更清楚找到
埋藏在塵埃中的早期宇宙星系,讓人類對宇宙有更完整的了解。
【2010/12/22 中時電子報】
浩瀚的宇宙,可能潛藏「數以億計」隱形超巨大星系,尚未被發現。中央研究院天文
及天文物理研究所助研究員王為豪領導台美研究團隊,領先全球首度觀測發現「暗次毫米
星系」,並分析發現這些因光波被宇宙塵埃吸收而隱形的年輕超巨大星系,比科學家原先
所推估的數量至少多一到二倍。
王為豪強調,這項最新的研究發現,很可能「修正」人類自伽利略發明望遠鏡、觀測
研究天文至今,累積超過四百年的天文科學知識,有助於科學家更加了解宇宙大爆炸之後
,為什麼會有這麼多恆星形成,以及如何形成,解開生命起源的謎團。
目前確定要「修正」的是,「次毫米星系」自一九九七年首度被英美科學家合作發現
後,大家都認為一個「天區」只有一個「次毫米星系」存在,但此次台美研究團隊卻在兩
個不同「天區」,分別發現兩個及三個「次毫米星系」,證實科學界過去估算的數量可能
過度保守。
「次毫米星系」以其僅會散發出次毫米(○.○一公分)波長的光波而命名,宇宙大
爆炸(約一百四十億年前)後、距今八十億到一百廿億年前出現,亮度雖然比地球所處的
銀河系明亮數千倍,但因散發年的光波幾乎全被大量塵埃吸收,無法用可見光天文望遠鏡
觀測,成為宇宙的隱形星系,直至一九九七年隨著觀測技術進步,才首度被發現。
王為豪表示,過去十幾年雖已有超過上千個「次毫米星系」被觀測發現,卻都是亮度
較高的「亮次毫米星系」,「這些星系就像是鶴立雞群的那隻鶴,我們這次不但看到的是
雞,而且一次看到好幾隻雞,更讓科學家好奇想知道這群雞到底有多大群?」
夏威夷大學天文研究所教授柯威強調,研究團隊原本預測在此次觀測研究的兩個「天
區」,一個「天區」只會看到一個星系,沒想到卻分別看到兩個和三個,「改變我們對『
暗次毫米星系』的想法,原來這些星系比我們先前認知的小了點,但數量卻多很多。」
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