怪獸星系憑什麼讓新恆星繼續形成？

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有時候，科學家和小朋友一樣，愛問「為什麼？」，總想搞懂每件事物背後的道理！不少的「為什麼？」已得到解答，譬如「天空為什麼是藍色？」、「太陽為什麼好熱？」──有些，還沒。

難怪，當天文學家發現一個遙遠星系擁有數量很龐大的新生恆星時，一定要問一問：為什麼，這個星系的恆星誕生率比其他星系高那麼多？靠著ALMA的協助，答案出來囉。

恆星，是在巨大的氣體雲中誕生的。因為冷氣體裡含有的分子數量很龐大，所以，這些雲通常也被稱為「巨大分子雲」。一般情況下，當恆星開始形成時，新生恆星的輻射，會吹走周圍的雲。於是，新恆星的誕生數量，也漸漸變少。

但在一些星系中，恆星的形成一直在繼續，這些星系，也被稱為「『星暴增』星系」。ALMA 已經觀測到一個，距離我們一百多億光年，非常走極端的星暴增星系──那個星系中的恆星誕生率，比銀河系的恆星誕生率高了一千倍（被稱為「怪獸星系」）！當然，天文學家想搞懂原因。

藉由ALMA 測量、知道了氣體在這「怪獸星系」中是怎樣分佈和運動，最新的 ALMA 觀測結果，已提供一個答案──原來，那裡的大多數分子氣體，是位於兩個巨大的雲裡，而且，這兩個雲團和星系中心的距離，有好幾千光年遠──這讓人好意外！因為，星系裡最大的雲，通常應該位於星系的核心。

ALMA 還發現，那個星系裡的巨大分子雲，並不太穩定，雲中的氣體運動得很混亂，而且，雲也並不太容易被吹到太空中，相反地，雲還繼續在崩塌，在形成新恆星。

天文學家認為，在那個星系裡，新恆星的形成，將繼續至少1億年，然後，巨型分子雲中的大部分氣體會被消耗完。

ALMA新的觀測，讓大家一窺早期星系的情景。這次ALMA 研究的這個星暴增星系，距離很遠，光線要旅行124億年，才到達地球。換句話說，看到的是那個星系在124億年前的樣子，當時宇宙還很年幼。

當然，天文學家現在也多了一個新的「為什麼」等著大家去解答：「為什麼這個星系中的氣體雲那麼不穩定呢？」目前還不知道答案。也許是因為，這星系和別的星系碰撞過。

發現了什麼？

ALMA 研究的這個「星暴增星系」，正式名字是COSMOS-AzTEC-1。幾年前，夏威夷毛納基峰上的「詹姆斯·麥斯威爾·克拉克望遠鏡」和位於墨西哥的「大型毫米波望遠鏡」首次研究此星系時，在觀測中顯示，恆星形成速度很快，而星系的距離是124億光年。但若要知道氣體雲在遙遠星系中如何分佈和運動，還需要高靈敏度和視力清晰的望遠鏡。為了取得這些資料，ALMA 的66 座天線使用了最遠距離的配置，讓望遠鏡之間的距離達到了16公里。

誰發現的？

這項研究由一大群天文學家共同完成，其中大部分是日本人。團隊主持人是日本國立天文臺的但木謙一。新的 ALMA 結果發表在科學類週刊《自然》上。

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