MeerKAT望遠鏡揭示早期宇宙的龐大星系

南非的 MeerKAT 無線電望遠鏡陣列，透過其卓越的靈敏度和廣闊的視野，為天文學家打開了觀察早期宇宙的新視窗。最近一項由伊朗科學家領導的研究，利用 MeerKAT 捕捉到的無線電訊號，揭示了來自約 100 億至 110 億年前的龐大星系，這項發現為理解宇宙的形成與演化提供了關鍵線索。這項發表在《天文物理學期刊》上的研究，首次偵測到特定類型的無線電發射，這有助於我們更深入地了解宇宙的起源。這些早期星系展現出驚人的恆星形成速率，這挑戰了我們對宇宙早期星系演化的傳統認知。過去的研究，例如使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的觀測，也曾發現早期宇宙中存在比預期更為成熟的星系，這表明星系的形成過程可能比標準宇宙學模型所預測的更為快速和高效。

MeerKAT 望遠鏡本身是一個由 64 個 13.5 米碟形天線組成的陣列，位於南非的北開普省，是未來平方公里陣列（SKA）望遠鏡的重要前身。其極高的靈敏度，甚至能從土星接收到手機訊號，使其成為研究遙遠宇宙的強大工具。例如，MIGHTEE（MeerKAT International GHz Tiered Extragalactic Exploration）等大型 survey 項目，正利用 MeerKAT 繪製廣闊的宇宙區域，以研究不同時期星系的演化。這些新發現的早期星系，其恆星形成效率之高，甚至可能促使科學家重新審視現有的宇宙學模型。有研究指出，早期星系將其氣體轉化為恆星的效率，遠高於後期形成的星系，這也解釋了為何在宇宙早期就能觀測到如此龐大且活躍的星系。此外，無線電波不受星際塵埃的阻礙，能提供比光學觀測更清晰的宇宙圖像，這對於揭示宇宙的真實樣貌至關重要。透過 MeerKAT 的觀測，科學家們不僅能識別出星系中的無線電發射，還能分析其磁場強度和恆星形成率。這些數據為理解宇宙的演化提供了寶貴的資訊，例如，早期宇宙中的星系可能被高能宇宙射線包圍的輝光所環繞，這也解釋了觀測到的無線電發射與紅外線輻射之間的差異。這項研究的成果，為我們探索宇宙的奧秘開啟了新的篇章，並將持續引導我們深入了解星系在形成初期的生命週期。