星遽增星系M82的超星系風來源複雜

49太歲

　　根據日本昴望遠鏡（Subaru Telescope）以冷卻型中紅外光譜相機（Cooled Mid-Infrared Camera and Spectrometer，COMICS）的觀測結果，著名的星遽增星系（starburst galaxy）M82的超星系風（superwind）起源自星系不同之處，而非先前認為的任何單一星團。

　　最基本的東西通常肉眼不可見，但對瞭解早期星系發生大量恆星誕生狀況的瞭解非常重要。研究星遽增星系可以讓天文學家有效地瞭解我們銀河系的過往。就像人類一樣，星系和星系中的恆星們也有個生命期，從誕生、成長、成熟，最終會步入死亡。星遽增星系是初生不久的星系，製造新恆星的速度之快，比已經進入成熟期的銀河系這類星系還快上許多幾倍。在比較成熟的星系中，一代一代恆星演化後的「灰燼」累積在星系中，遮蔽了許多星光，讓人眼無法一眼看透；而恆星暴增所產生的大量能量，多半集中在波長較長的波段，因此天文學家以紅外光觀測，比以可見光觀測，更能有效瞭解這些星星工廠的特性。

　　M82位在大熊座中，距離約1100萬光年，是離地球最近的星遽增星系。由日本宇宙航空開發機構（Japan Aerospace Exporation Agency，JAXA）Poshak Gandhi領軍的研究團隊，利用8.2米昴望遠鏡以波長約為可見光20倍的紅外波段觀察M82星系內側區域的精細影像，相當於看到10公里遠的一個小硬幣，或是看到在10,000公里遠之處的一輛卡車。

　　在先前其他紅外望遠鏡觀測中，天文學家已經發現M82有超星系風現象。這股星系風是由含塵埃的氣體所組成，從星系內側區域向外拋擲的物質速度高達每小時160萬公里左右，綿延散佈了數十萬光年遠，直到星系之外。這些物質是類似太陽系的行星系統、甚至是生命形成的種子。由於其中有數十億顆新誕生的恆星加熱這些塵埃氣體，因此使得星系風中的物質在紅外波段非常明亮。先前一般認為形成這股星系風的來源是個年輕而龐大的星團。

　　而昴望遠鏡的影像非常精細，所以可以從影像中的氣體柱或直徑約450光年的氣泡狀結構等追蹤星系風的來源，結果讓天文學家瞭解星系風的來源並非單一場所，而是從廣達數百光年範圍內的數個不同地方拋出來的。此外，COMICS偵測到溫度比M82星系中其他地方裡的一般物質還高出約100度的暖塵，應該是受到年輕恆星不斷向外發出輻射而加熱的結果。

　　Gandhi等人另外將昴望遠鏡的中紅外影像（紅色）與哈柏太空望遠鏡（HST）的近紅外影像（綠色）、錢卓X射線觀測衛星（Chandra）的X射線影像（藍色）結合後，如左圖，天文學家還可以研究M82中不同輻射頻譜的天體，例如超新星、星團和黑洞等。

　　不過許多問題仍未解決。例如：M82中究竟含有多少恆星？有趣的是，紅外輻射等同於溫度較高的氣體和塵埃的分布地圖，在紅外輻射較多的地方，卻似乎沒有恆星存在此處，意味著許多恆星都還埋在塵埃之後。另一個有趣的問題是：M82中心到底有沒有正活躍地成長的超大質量黑洞？團隊科學家分析過紅外與X射線結合的影像後，沒發現超大質量黑洞存在的跡象，與絕大多數星系都擁有這種巨大怪獸的事實不同，M82應該不會是例外，但分析結果與假想不同，該如何解釋，這些天文學家們打算繼續好好研究一番。