天文學家發現最遙遠星系　大霹靂後7億年後形成

2013/10/25   (7274)   原稿來源: http://www.ettoday.net/news/20

天文學家藉由哈柏太空望遠鏡的CANDELS巡天觀測資料，發現迄今已知最遙遠的星系，在約131億年前、也就是學界所認定大霹靂大約7億年之後形成，若以宇宙年齡138億年來看，這個星系位在相當於僅5%宇宙年齡時期。這項報告在24日出刊的《自然》（Nature）上發表。

科學家命名為「z8_GND_5296」的星系，花了約131億年，才讓透過紅外線偵測的哈伯太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）與夏威夷凱克天文台（Keck Observatory）觀測到它的光譜。由此獲得z8_GND_529紅移值高達7.51，是現今所有已知星系中，紅移值最高的，且發現這個星系的恆星誕生率非常高。前一個星系最遠記錄保持者的紅移值為7.2。

領銜研究的德州大學奧斯汀分校助理教授芬克斯坦（Steven Finkelstein）表示，「我們在看的，是將近131億年以前的星系，所以這是比我們的太陽出生時間還早大約80億年的東西，當然，生命在更晚之後才開始出現。」

令人驚訝的是，在43個候選的遙遠星系中，只有z8_GN_5296披露重要的化學證據，能證明它的距離。芬克斯坦與同僚因此想問，他們是不是發現了通往更大謎團的線索，得以了解宇宙中最初的恆星與星系，花了多久時間才讓光線穿越形成初期的氫氣薄層透出光來。

科學家認為，恆星在某個時間點爆炸，發出高能量的紫外線輻射，星系間的氫原子隨之分裂成電子與質子，而這些氫離子化之後將會導電，不再散發光線。那種情況發生的時間，可能與z8_GND_5296存在時間差不多。

z8_GND_5296約為太陽的10億倍大，有兩個不尋常的特徵，可能是它可被觀測、而其他姊妹星系觀測不到的原因之一。第一，z8_GND_5296以非常快的速度形成恆星，產生的恆星數目是銀河系的100倍左右，因此比其他候選星系還要亮。第二，它比氫以及氦重的元素出乎意料地多。

科學家說，這些元素會在恆星內部核融合後凝聚，因此z8_GND_5296要不就是內含大量大型恆星的爆炸餘燼，要不就是它是在塞滿前一代恆星餘燼的區域形成。

芬克斯坦說，「可能的情況是，這個星系（z8_GND_5296）是居住在過度擁擠的（氫離子）區域，所以我們看得到它...不過這是有點推測得來的說法。我們只知道，其他星系內部的氫氣多更多，所以我們才看不到它們。」