臺北市立天文科學教育館

研究宇宙大小與演化的課題時，以長景深拍攝的觀測影像總令人體驗自然界的偉大而心生謙卑。近期韋伯太空望遠鏡發布了震撼人心的深空影像，展現出令人讚嘆的宇宙面貌。此最新影像是將韋伯與哈伯太空望遠鏡觀測的影像疊合，這兩架望遠鏡同步對準距離地球120億光年，視野僅約滿月直徑五分之一的天空區域進行拍攝，發現布滿這片微小天區的璀璨光點，竟然大多不是恆星，而是距離遙遠的星系。

這些光點看起來與我們仰望晴朗夜空時所見的星星十分類似，但真正令人驚嘆的是，影像中幾乎所有光源都是完整的星系，它們出現的時間甚至可以追溯至宇宙形成初期。而前景恆星在韋伯望遠鏡影像中，由於會出現由望遠鏡支架產生繞射尖角的星芒，因此很容易就能分辨出來。至於星系並非點光源，光線來源較為分散則無上述特徵。此張影像的焦點位於畫面略低於中央處，一群距離地球約65億光年的星系呈現出金色光芒，這些星系出現在約65億年前，是宇宙年齡138億年的一半。

圖說：此幅長景深的影像中，映入眼簾的是數千個形狀與大小各異的星系，大多數星系呈圓形或橢圓形，部分呈現出螺旋形狀。距離遙遠的星系因宇宙膨脹高速遠離，導致星系影像顯得更紅、更小，看起來幾乎呈點狀；而距離地球較近的星系看起來較大，顏色則偏白或藍。影像中央聚集的幾個金色星系，暗示擁有潛在的星系團結構。畫面中亦可見數個帶有繞射星芒的亮點，皆為銀河系內的恆星。影像來源：ESA/Webb, NASA & CSA, G. Gozaliasl, A. Koekemoer, M. Franco, and the COSMOS-Web team

本次觀測屬於COSMOS-Web計畫的一環，該計畫旨在系統性搜尋並記錄星系群，以瞭解宇宙本身與宇宙大型結構，例如宇宙網的演化過程。宇宙中的星系分布並非隨機雜亂分布，而是群聚成大型星系團，而彼此藉由暗物質與氫氣構成的宇宙網相互連結並交換物質。研究團隊將韋伯望遠鏡的觀測結果與錢卓拉X射線望遠鏡的數據相結合，進一步瞭解前述的星系團為COSMOS-Web計畫觀測的天區中最為龐大者，而錢卓拉X射線望遠鏡還觀測到星系團內高溫氣體放射出來的X射線。另外，團隊在此張影像中總共辨識出1,678個星系群、星系團。

令人驚奇的是，這片天區看似平凡且非常狹小，因此這項成果暗示在天空中任何相同大小的天區中，皆蘊藏了成千上萬的星系，密度之高令人震撼。在浩瀚宇宙中，每一道微光都可能是一個星系，這無疑是對人類視野與存在的深刻提醒。（編輯／蔡承穎）

資料來源：Science Alert