宇宙形成初期首度發現原始球狀星團，韋伯望遠鏡再度挑戰宇宙演化理論

皇帝 | 2024-7-6 08:08:31

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近期科學家藉韋伯太空望遠鏡，在極遙遠的宇宙形成初期，發現五個看起來如細絲恆星流串在一起，緊密依靠的原始球狀星團。恆星流其實是由數百萬顆恆星組成的星群，也就是宇宙誕生後僅約 4.6 億年形成的極早期原始星系 SPT0615-JD1。

至於為什麼星系看起來會像一條細長恆星流，是因前方星系團SPT-CL J0615−5746產生強大引力形成重力透鏡效應，將原始星系形狀彎曲成細長弧形，因此這外形看起來像恆星流弧線的極早期原始星系SPT0615-JD1，稱為「宇宙寶石弧」。

星系團SPT-CL J0615−5746周圍的「宇宙寶石箱」天空區域，也因強大重力透鏡效應，導致後方約宇宙誕生後5億年、黯淡的極早期天體亮度增加非常多，成為觀測宇宙黎明時期演化的最佳「窗口」，也讓天文學家了解恆星與星團如何在宇宙極早期形成，並聚集成星系。

宇宙黎明時期是指宇宙第一顆恆星形成開始，至宇宙誕生後約十億年之間。大爆炸後約四億年，充滿廣闊宇宙的濃密氫原子雲塌縮形成恆星，恆星放出來的強烈紫外線與恆星風將氫原子雲電離，間接形塑極早期矮星系的結構與樣貌。

藉韋伯望遠鏡的強大性能，天文學家逐漸發現宇宙形成初期樣貌與理論推算結果完全不同。原始星系異常明亮，代表以前所未見的極高速率產生大量恆星。產生恆星的方式，是在星系內龐大緻密的氣體塵埃分子雲，直接塌縮形成球狀星團。

依韋伯望遠鏡觀測結果推算，原始星系SPT0615-JD1五個原始球狀星團內，物質環境與恆星密度非常高，至少是銀河系恆星形成區千倍。原始球狀星團樣貌也代表宇宙極早期星系，恆星是以群聚大群大群快速形成。這些星系聚集氣體塵埃的速度也非常快，必需在球狀星團塌縮至開始發光，吹送大量恆星風電離星系的氣體塵埃，進而抑制恆星形成這段極短時間內，就成長至星系大小。

之後團隊將進一步分析原始球狀星團光譜，希望了解宇宙極早期球狀星團的物理特性，標定星團確切年齡，並追蹤星團恆星對極早期星系演化的影響。