他們觀測了一個幾乎處於時間邊緣的星系，發現了一個溫度極高的「恆星工廠」

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他們觀測了一個幾乎處於時間邊緣的星系，發現了一個溫度極高的「恆星工廠」



想像一下，一個星係以比 銀河系（Milky Way）快180倍的速度製造出新生恆星。

現在，把它放在年輕的宇宙中，也就是 「大爆炸」（Big Bang）後大約 6億年（600 million years）。

這就是天文學家在 Y1星系 中發現的——一個被超高溫塵埃包裹的超亮紅外線 “恆星工廠”，它是由 智利（Chile）
北部 ALMA望遠鏡 觀測到的。


Y1星系 及其極遠距離
Y1星系（Galaxy Y1），正式名稱為 MACS0416_Y1，距離地球極為遙遠，它的光線經過超過 130億年
（13 billion years）的時間才到達地球。

它位於 波江座（Eridanus） 一個名為 MACS0416 的巨大星系團的後方，由於宇宙膨脹，它的光線被拉伸到
紅移約8.3。這種自然放大效應幫助天文學家將這片微弱的光點變成了一個研究早期星系演化的精細實驗室。

論文第一作者、瑞典 查爾姆斯理工大學（Chalmers University）的湯姆‧巴克斯（Tom Bakx）對此做了簡潔的描述。

研究團隊 “回望宇宙恆星形成速度遠超今日的時代”，那時宇宙環境更加惡劣，氣體密度也遠高於我們在 銀河系（Milky Way）
寧靜區域所見的任何景象。


恆星工廠（Star factories）與 宇宙塵埃）（Cosmic dust）

恆星工廠 並非什麼新鮮事。

附近的 獵戶座星雲（Orion Nebula）等區域就展現了巨大的氣體和 塵埃雲如何坍縮成熾熱明亮的年輕恆星。

在可見光波段，它們發出五彩斑斕的光芒。在更長的波長下，它們則因新生恆星強烈輻射加熱的微小塵埃顆粒而發光。

Y1 的獨特之處在於其塵埃的溫度。

研究團隊利用ALMA望遠鏡高靈敏度的9號波段接收器（此接收器觀測波長為0.44毫米的光），測量Y1星系中塵埃顆粒
的溫度約為 90開爾文（Cosmic dust） ，接近攝氏零下180度。與廚房烤箱相比，這聽起來可能很冷，但對於一個遙遠
的星係來說，這卻異常溫暖。

日本 名古屋大學（Nagoya University）的合著者 田村洋一（Yoichi Tamura）指出，這比類似早期星系中的塵埃溫度
高得多，證實了Y1正如他所說，是一個「極端恆星工廠」。

這種高溫告訴科學家，年輕的大質量恆星 正在向周圍環境釋放能量，而且星際介質中已經富含重元素，足以形成塵埃。


星系Y1的恆星形成率極高
根據其溫度和亮度，研究團隊估計 該星系的恆星形成率超過 每年180個太陽質量。

我們所在的 銀河系（Milky Way）通常在相同的時間內只能形成大約一個太陽質量的恆星。

像Y1這樣的恆星形成速度在宇宙尺度上無法長期持續，因此天文學家認為他們捕捉到的正是該星系短暫而劇烈的增長期，
這一增長期會迅速重塑星系的形態。

這些短暫而隱密的爆發或許最終能夠解釋一個長期存在的謎題：許多非常年輕的星系看起來異常塵埃密布，儘管它們沒有足夠
的時間像通常由較老恆星緩慢積累的塵埃那樣積累塵埃。

研究員 勞拉·索莫維戈（Laura Sommovigo）指出，“早期宇宙中的星系似乎太年輕，與其所含塵埃的數量不符”，
然而Y1星系表明，少量較熱的塵埃團可以發出與大量較冷塵埃團一樣明亮的光芒。

實際上，這意味著天文學家可能高估了一些早期星系的塵埃含量。少量溫暖的塵埃就能照亮一個年輕的星系，
誤導觀測人員認為星系中物質比實際上更多。

Y1星系成為了一個校準點，提醒我們，在解讀宇宙紅外線輻射時，溫度與物質數量同樣重要。


早期恆星與塑造 地球的元素
那些關心海洋、森林或 電費帳單的人，為何要關心如此遙遠的熾熱星係呢？

因為像Y1這樣的地方，正是宇宙最初鍛造出許多元素的地方，這些元素最終構成了行星、大氣層和生命細胞。

樹幹中的碳、空氣中的氧以及太陽能電池板中的 矽（Silicon），它們的起源都可以追溯到像這樣劇烈運動的
星系中早期恆星的時代。

這項發表在《皇家天文學會月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）上的研究，題為
“大爆炸後僅 6億年（600 million years）出現的溫暖超亮紅外線星系”，是構建星系如何成長並豐富周圍環境的
完整時間線的重要一步。

天文學家們計劃利用智利（Chile）北部 ALMA望遠鏡 進行更深更清晰的觀測，以詳細繪製Y1的地圖，並尋找
更多類似的星系。

他們懷疑，在早期宇宙嘈雜的電波數據中，還隱藏著許多其他超高溫恆星工廠。

每一件事都是漫長故事中的另一個篇章，最終都指向地球上我們熟悉的事物，從夜空中的觀星到我們正在努力了解
和保護的脆弱氣候。

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恆星形成率超過每年180個太陽質量的恆星工廠, 真的讓我們開展了新視野.