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進入宇宙巨變！ 韋伯望遠鏡捕捉類星體與星系震撼合併
研究人員利用韋伯太空望遠鏡，調查了一個類星體與其衛星星系的互動，揭示了有關早期宇宙中星系增長、黑洞質量和化學演化的重要見解；圖為藝術家構想圖。（圖擷取自SciTechDaily）
〔編譯陳成良／綜合報導〕韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）捕捉到一幅令人讚嘆的畫面：一個距離地球數十億光年的類星體（quasar）與星系正在合併。這項研究揭示了有關星系形成、超大質量黑洞的質量和生長以及這些天體的化學性質的重要細節，標誌著理解宇宙歷史的重要一步。
據《每日科技網》（scitechdaily）報導，這項發現於7月5日發表在《天文學與天體物理學》（Astronomy & Astrophysics）期刊上。研究團隊由義大利國家天體物理研究所（INAF）領導，利用韋伯望遠鏡的近紅外光譜儀（NIRSpec）觀測了PJ308-21系統中的1個類星體及其2個衛星星系的互動。
這次觀測發生在2022年9月，觀測對象位於宇宙年齡不到10億歲的時期。科學家透過測量光譜紅移（redshift）來確定這個時期，該類星體系統的紅移值為6.2342。
「紅移」是天文學中用來測量遙遠天體距離和年代的重要指標。簡單來說，當一個天體遠離我們時，它發出的光波長會變長，光譜會向紅色端移動，這就是紅移現象。紅移值越大，表示天體距離我們越遠，我們看到的是更早期宇宙的景象。紅移值6.2342意味著我們觀測到的是宇宙大約只有9億歲時的景象，相當於宇宙目前年齡的6.5%左右。
研究發現，PJ308-21的宿主星系具有高金屬含量和典型的活躍星系核（AGN）特徵。系統中心的超大質量黑洞質量達到約20億個太陽質量。類星體和周圍星系在質量和金屬含量方面都已高度演化，並且仍在持續成長。
這次觀測的數據品質極高，每個像素的不確定性小於1%。研究團隊能夠深入研究PJ308-21系統中豐富的光學波段，為了解類星體宿主星系中黑洞附近氣體的性質提供了寶貴數據。
報導指出，這項研究不僅推進了我們對宇宙歷史和星系化學演化的理解，也展示了韋伯望遠鏡在天體物理研究中的變革性影響，為未來的天文觀測和研究指明了方向，有望揭開更多宇宙演化的奧秘，包括第一代恆星和星系的形成過程，以及超大質量黑洞如何在如此短的時間內成長到如此巨大的規模。這些發現將繼續挑戰和豐富我們對宇宙的理解，激發更多關於宇宙起源和演化的深層次問題。
這是一張PJ308-21系統中氫（紅色和藍色）和氧（綠色）譜線發射的地圖，圖中遮蔽了來自中央類星體的光線。 在這張地圖中，類星體宿主星系和伴星系的不同顏色揭示了其中氣體的物理特性。（圖擷取自義大利國家天體物理研究所INAF專頁）
