臺北市立天文科學教育館

一項利用美國航太總署（NASA）哈伯太空望遠鏡數據展開的新研究指出，位於我們宇宙後院的仙女座星系（Andromeda），其恆星形成速率在過去 5 億年間持續下降，且在最近 4000 萬年間更是出現了急遽下滑。這項重要研究成果已於週一正式發表於《天文物理期刊》。

距離地球約 250 萬光年的仙女座星系，是肉眼可見的巨大螺旋星系。為了深入了解其過去的活動，研究團隊結合了兩項大型哈伯巡天計畫數據，針對仙女座星系盤面三分之二的區域進行超高解析度拍攝，總計測量了高達 2 億顆恆星。華盛頓大學天文學家班·威廉斯（Ben Williams）指出，個別恆星就像是星系形成的化石紀錄，唯有哈伯望遠鏡能在如此廣大區域提供足夠的空間解析度來進行這項工作。

圖說：哈伯太空望遠鏡提供了仙女座星系中數百萬顆恆星的詳細影像。近期發生恆星形成的區域（1）比恆星形成時間較晚的區域（2）看起來明顯更藍。Credit: NASA, ESA, Benjamin Williams (UWashington), Zhuo Chen (UWashington), L. Clifton Johnson (Northwestern); Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)

研究人員透過分析藍色年輕恆星與紅色長壽恆星的分佈比例，重建了仙女座星系過去的恆星誕生歷史。數據顯示，仙女座星系在約 20 億年前曾因與其他星系互動而迎來一波劇烈的恆星誕生高峰，但此後便一路下滑。大約 5 億年前，其每年約能形成相當於一個太陽質量的恆星；到了 4000 萬年前，速率已減半；而現今的速率更暴跌至每年形成的恆星質量僅約五分之一個太陽質量。

這場衰退並非缺乏生成恆星所需的氣體與塵埃，而是星系在經歷過去的活躍期後，自然趨於平靜的過程。華盛頓大學的研究員托賓·韋納（Tobin Wainer）形容，這就像跑完馬拉松後需要喘口氣一樣。

此外，研究團隊也探討了這項變化是否與鄰近的 M32 星系有關。資料顯示，靠近 M32 的區域在約 6000 萬年前開始出現更為明顯的恆星生成減緩現象，這極可能是 M32 曾與仙女座星系盤面發生互動所致，成為目前嫌疑最大的外在因素。隨著 NASA 即將發射視野更廣的南希·格雷絲·羅曼太空望遠鏡，未來天文學家將能以更宏觀的視角，全面解開仙女座星系及宇宙演化的神祕面紗。（編譯／王彥翔）