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標題: 宇宙早期星系的「由內而外」成長 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2024-10-19 12:19 AM 標題: 宇宙早期星系的「由內而外」成長

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　　天文學家利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)觀測到一個距大霹靂僅7億年的早期星系﹐其呈現出「由內而外」的成長模式。這個星系雖然規模僅為銀河系的百分之一﹐但在如此早期的宇宙中已表現出出乎意料的成熟。其核心恆星質量密度與當今最大的橢圓星系相差不到兩倍﹐然而總質量卻僅為橢圓星系的千分之一。星系就像一座城市一樣﹐核心區域擁有密集的「市中心」﹐充滿恆星﹐而外圍區域則像「郊區」一樣較為稀疏﹐但隨著時間推移﹐外圍的恆星形成活動正快速增加﹐類似城市向外擴展的過程。這是迄今為止觀測到宇宙最早期星系「由內而外」的成長。
　　星系如何隨時間演化是天體物理學的重要問題。目前認為星系主要通過吸積氣體形成新恆星或與較小星系合併來成長。然而﹐早期宇宙中是否存在其他成長機制仍不明確。天文學家預期星系最初是由氣體雲塌縮而成並可能擁有緻密核心或形成黑洞。隨著星系成長﹐恆星形成加速﹐旋轉動力促使它們形成螺旋或盤狀結構。
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　　這次發現的星系(編號JADES-GS+53.18343-27.79097)正在快速形成恆星﹐核心區域密集且成熟程度出乎意料﹐儘管整體星系年齡非常年輕﹐但核心與當今巨大的橢圓星系相似。大部分的恆星形成發生在距核心較遠的區域﹐且外圍恆星形成活動正在迅速增加﹐星系規模也隨之擴展。根據模型該星系外圍的恆星等物質的質量1,000萬年便會翻倍﹐而銀河系則需約100億年才能達到質量的翻倍。
　　儘管理論模型早已預測過這種成長模式﹐但直到韋伯望遠鏡的實際觀測才有確切證據。韋伯望遠鏡讓我們得以觀測到宇宙第一個十億年內的星系﹐開啟了新的研究領域。這次的觀測結果有助於天文學家解答過去理論模型中推測的問題。這就像是能夠檢查自己的作業一樣﹐我們現在能夠觀測以前只能在模型中預測的現象。儘管這次研究僅聚焦於一個星系﹐研究團隊正分析更多類似的星系數據﹐期望重建星系成長的完整歷史。

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