天文團隊發現原始星系Y1：恆星形成速率是銀河系的180倍

一個國際天文學家合作團隊於2025年11月12日宣布了一項重大發現：他們成功辨識出一個被命名為Y1的原始星系。這個星系展現出極為驚人的恆星形成速率，其強度竟然是我們銀河系的180倍之多。這項觀測結果為深入理解早期星系的演化過程提供了寶貴的數據線索。為了達成這項突破，研究人員動用了包括阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波陣列（ALMA）以及詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）在內的多種尖端觀測儀器。

從地球觀測到的Y1星系光線，其旅行距離高達134億光年。這意味著科學家們所見到的Y1，是宇宙誕生後僅約6億年時的樣貌。如此早期的階段就出現如此活躍且大規模的結構，無疑對現有的早期宇宙理論模型提出了嚴峻的挑戰，因為這些模型普遍預期在宇宙的初始階段，大規模、高光度的結構不會如此迅速地形成。此項研究的核心人物包括來自瑞典查爾姆斯理工大學（Chalmers University of Technology）的首席作者湯姆·巴克斯（Tom Bux），以及共同作者名古屋大學的田村陽一（Yoichi Tamura）和蘿拉·索莫維戈（Laura Sommovigo）。

研究團隊成功捕捉到了來自被激發的氫和氧原子的輻射訊號，這直接證明了該區域存在著極高的活動水平。湯姆·巴克斯總結指出，觀測到的光線主要源於被過熱的宇宙塵埃所遮蔽的劇烈恆星形成活動。這一發現強烈支持了一種假設：在早期宇宙中，這類被稱為「超熱恆星工廠」的現象可能相當普遍，儘管它們的持續時間可能較短。田村陽一在分析數據時強調，觀測到的溫度數據明確指向Y1是一個規模驚人的恆星生產中心。

透過ALMA在0.44毫米波長上進行的測量，科學家們估計該星系內塵埃的溫度約為90開爾文（約等於攝氏零下180度）。儘管以地球標準來看這個溫度並不高，但與處於相同宇宙年齡的其他可比較星系相比，這個數值顯著偏高。蘿拉·索莫維戈進一步闡明，Y1之所以擁有如此高的光度，關鍵在於其一小部分高溫塵埃在製造恆星方面的極高效率，而非依賴大量古老恆星的累積。這或許能解釋過去JWST觀測中發現的謎團：在年輕星系中出現了過量的塵埃，而這些塵埃的量似乎無法僅由舊恆星的演化來解釋。

這項發現的重大意義在於，它迫使我們重新審視現有的宇宙演化範式。研究人員推測，像Y1這樣處於極限運作狀態的星系，在早期宇宙中可能並非特例。與此形成對照的是，在2025年5月發現的J0107a星系，它存在於111億年前，質量是銀河系的十倍以上，且恆星形成速率高達銀河系的300倍。然而，J0107a的增長被認為是源於中心區域氣體吸積速率的提升，而Y1則展現出其塵埃組件的極致效率。

綜合JWST與ALMA所提供的數據，凸顯了高精度觀測對於繪製早期宇宙結構的關鍵作用。這項研究成果已發表於《皇家天文學會月報》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society），它證實了我們正在窺見的宇宙時代，其恆星形成活動的活躍程度遠超先前的預期。天文學家們計劃利用ALMA進行更高解析度的後續觀測，以期能更細緻地探究Y1的內部動力學及其驚人產能背後的確切機制。