臺北市立天文科學教育館

1. 天文學家發現了已知最早的星系形成跡象   
2. VLA天空巡天為高解析度電波天文學樹立了新標準  
3. 羅曼太空望遠鏡將觀測到撕裂恆星的遙遠黑洞  
4. 首次探測到宇宙爆炸的磁性指紋  
5.  SKA將利用快速電波暴來解碼宇宙   

天文學家發現了已知最早的星系形成跡象 原文 

圖說：棒旋星系 NGC 1097。圖為近鄰星系示意圖，非文中提及之遙遠星系。圖片來源：eso.org

• 透過韋伯太空望遠鏡（JWST）的觀測，天文學家在距今約 90 億年前的遙遠星系中，發現了一個緻密的恆星形成結構「核盤」（nuclear disc），這是目前已知最早期的此類結構證據。
• 該星系擁有一條星際「條狀結構」，能像輸送帶般將氣體與恆星導向中心，進而建造出核心的核盤。
• 過去認為複雜的星系內部結構僅存在於發展成熟的星系中，此發現證明早期宇宙的星系生長速度與結構組織化程度，遠比科學家預期的更快速且高效。
• 核盤不僅有恆星形成，還能儲存氣體以餵養核心的超大質量黑洞，這項發現將有助於解開早期宇宙星系與黑洞同步演化的奧秘。

 VLA天空巡天為高解析度電波天文學樹立了新標準 原文 

• 美國國家電波天文台（NRAO）正式完成為期近十年（2017–2026年）的「VLA 天空巡天」（VLASS）觀測計畫。
• 這是史上最詳細、規模最宏大的電波天空巡天，涵蓋約 34,000 平方度（幾乎為 VLA 可見的所有天空），產生了約 2 PB 的處理數據。
• VLASS 達到約 2.5 角秒的角解析度，與現代光學和紅外線巡天相當，填補了電波波段的細節缺口。
• 透過 2–4 GHz 頻段的掃描，該計畫旨在研究隱藏的爆炸事件、宇宙磁場、星系演化及銀河系內部結構，為全球天文學家提供極具價值的遺產級數據庫，開啟多波段研究新篇章。

羅曼太空望遠鏡將觀測到撕裂恆星的遙遠黑洞 原文 

• NASA的羅曼(Nancy Grace Roman)太空望遠鏡預計2026年8月30日發射，新研究顯示它能偵測宇宙早期（約110億年前）的超大質量黑洞，幫助解答黑洞形成與成長之謎。
• 黑洞研究主要依賴吸積盤發光，但較輕的黑洞亮度低；當它們撕裂整顆恆星時，會產生「潮汐擾動事件」（TDE），短暫變得極亮，可遠距觀測。
• 羅曼太空望遠鏡的高緯度時域巡天計畫，適合發現早期TDE，預測每年可偵測約100個遙遠事件。
• TDE發生率隨宇宙時間變化，至「宇宙正午」（約110-120億年前）達高峰，可區分「輕種子」（恆星死亡形成）與「重種子」（氣體雲直接坍縮）黑洞起源模型。
• 羅曼太空望遠鏡與Rubin望遠鏡、JWST望遠鏡互補，羅曼太空望遠鏡將透過TDE計數，約束早期黑洞族群，轉變我們對高紅移瞬變現象的理解。

首次探測到宇宙爆炸的磁性指紋 原文 

• 天文學家利用美國國家科學基金會甚大陣列（NSF VLA）電波望遠鏡，首次在伽馬射線暴（GRB）餘輝的無線電波長偵測到偏振光，並發現法拉第旋轉現象，這是磁場對光偏振的扭曲效應，被稱為「磁場指紋」。
• 此次事件為GRB 260310A，相對較近且餘輝明亮。研究團隊測得偏振信號隨波長變化，揭示爆炸周圍存在極強磁場，比銀河系或星際介質強數千倍，指向密集的電離氫（HII）區。
• 伽馬射線暴是宇宙中最強烈的爆炸，釋放能量相當於太陽一生總和，由大質量恆星死亡產生高速噴流，伴隨強磁場。過去磁場環境難以測量，此次突破提供新窗口。
• 結果支持GRB源自年輕大質量恆星周圍環境，有助理解噴流形成、磁能釋放機制。未來VLA持續監測可即時追蹤磁場結構演化。

 SKA將利用快速電波暴來解碼宇宙 原文 

• 平方公里陣列（SKA）是未來最強大的電波望遠鏡，將利用快速電波暴（FRB）作為「宇宙探照燈」，探測難以觀測的宇宙區域，包括氣體、塵埃與磁場。
• SKA具高靈敏度，尤其SKA-low陣列能偵測極低頻率及最微弱FRB，雖然發現數量不如CHIME或DSA-2000多，但能提供精細「指紋」資訊。
• FRB信號特徵包括色散測量（估計途徑中普通物質量）、偏振旋轉（偵測磁場）、散射（估計電漿量），可揭露宇宙隱藏結構。
• 三大科學測試包含測量光子質量（檢驗是否為零）、驗證愛因斯坦等效原理（透過星系團重力效應）、搜尋超輕暗物質的孤子核心（偵測密度特徵），SKA將有助於宇宙學的研究。