最遙遠星系驚現氧氣 顛覆天文學家認知
〔編譯陳成良／綜合報導〕天文學家在距離地球134億光年的JADES-GS-z14-0星系中，檢測到氧氣與重金屬元素。這項突破性發現顯示，早期宇宙的星系形成速度可能遠超科學家先前預期。這個星系是目前已知最遙遠的星系，其光線穿越134億光年才抵達地球，呈現宇宙僅3億歲時的景象。
美國有線電視新聞網(CNN)報導，這一發現源於2024年1月韋伯太空望遠鏡(JWST)的觀測。荷蘭萊頓大學萊頓天文台博士候選人斯豪斯(Sander Schouws)指出，這個星系體積龐大且異常明亮，含有的重元素比預期多十倍。他形容這就像「在只應該有嬰兒的地方發現了一個青少年」。
研究團隊利用智利阿塔卡馬沙漠的阿塔卡馬大型毫米及次毫米陣列(ALMA)，進一步確認了這些發現。
科學家估計，宇宙誕生於138億年前的大爆炸。從JADES-GS-z14-0發出的光抵達地球耗時134億年，這意味著我們看到的景象是宇宙誕生後約3億年的狀態。研究結果3月20日發表於《天體物理學期刊》(The Astrophysical Journal)和《天文學與天體物理學》(Astronomy & Astrophysics)。斯豪斯表示，這些發現顛覆了對早期星系形成的傳統假設。
早期星系通常由氫和氦等輕元素構成，重元素如氧和金屬應隨恆星演化逐漸產生。然而，JADES-GS-z14-0卻展現出異乎尋常的成熟度。義大利比薩高等師範學校助理教授卡尼亞尼(Stefano Carniani)解釋，大量氧氣表明已有數代大質量恆星誕生並死亡，這些重元素加速了星系的成長。
這個星系的亮度與規模同樣令人驚訝。在韋伯望遠鏡調查的700個遙遠星系中，它雖是最遠的，卻名列第三亮。斯豪斯比喻道，這就像「在燭光中看到粗芯蠟燭的熊熊火焰」。科學家推測，早期星系可能孕育了更多大質量恆星，從而提升整體光度。
歐洲南方天文台天文學家波平(Gergö Popping)表示，氧氣的明確檢測證實星系在大爆炸後迅速成形，凸顯ALMA在探索宇宙起源中的重要性。研究團隊強調，單一案例尚不足以改寫理論，未來需更多觀測來驗證這是否為特例。
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