台大解密太空「寂靜星系」 有望揭開宇宙早期演化機制全新線索

國立台灣大學天文物理研究所助理教授吳柏鋒使用詹姆斯・韋伯太空望遠鏡 （James Webb Space Telescope）發現一極為特殊的星系，正高速排空儲備氣體，徹底停止形成恆星。該星系的光，來自宇宙大爆炸後15億年時期，那時宇宙只有現今年齡的10%，該發現能解釋最早期寂靜星系的形成之謎，也為提供揭開宇宙早期演化機制全新的線索。

台大表示，星系是由數十億甚至數千億顆恆星組成的龐大結構，地球和太陽系只是銀河系中數百億顆恆星的一部分，銀河系也只是宇宙中無數星系中的其中之一。星系是宇宙結構的基本單位，在宇宙137億年歷史中，大爆炸後的頭幾十億年是星系誕生的黃金時期，大部分星系都處於活躍狀態，不斷生成新的恆星。

但吳柏鋒近期發現，部分星系在宇宙年齡還不到10億歲時就已「熄火」、停止生長，這些「寂靜星系」也成為天文學界的一大謎題。

吳柏鋒說，研究發現，星系內的氣體正以每秒逾200公里高速度流失，導致形成新恆星的原材料迅速枯竭，星系的恆星形成速率在短時間急劇下降，如今幾乎完全停止，進而阻止了恆星誕生。

研究也發現，星系中心可能存在一超大質量黑洞，黑洞釋放的巨大能量評估正是驅動氣體噴流的主因，將星系內的「燃料」徹底吹散到太空中。該發現為揭示早期宇宙星系快速熄火的核心機制提供證據，也為發展早期宇宙的演化理論提供重要的實證基礎。

吳柏鋒表示，該天體是迄今為止觀測到的距地球最遙遠、最早期、被確認具有強大氣體噴流的寂靜星系。未來計畫分析更多類似星系，探索氣體噴流是否普遍存在，以及被驅逐的氣體是否可能回流重新點燃形成恆星，或永久逃逸到星系外，改變星系的命運。研究將有助於理解星系如何演變，最終孕育出人們今天所熟悉的型態。

這項研究已於2025年1月6日發表於《天文物理期刊》（The Astrophysical Journal）。