93億光年外恆星現身 人類觀測到迄今最遙遠藍超巨星

新網記者歸鴻亭台北特稿
2018/4/3 下午 06:18:02 / 天文地理

　科學家觀測到坐落在半個宇宙外的一顆綽號伊卡洛斯(Icarus)藍超巨星，是迄今最遙遠的恆星，它的光線需要93億年才能達到地球。

美國國家航空暨太空總署網站報導科學家觀測到坐落在半個宇宙外的一顆綽號伊卡洛斯藍超巨星。(歸鴻亭翻製)

　天文學家利用美國國家航空暨太空總署(NASA)的哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)引力透鏡(gravitational lensing)，找到有史以來見過的最遠的恆星，不是最亮的超新星，也不是伽瑪射線爆發，而是一顆當時狀態穩定的藍超巨星。利用官方名稱是MACS J1149 + 2223 Lensed Star 1的伊卡洛斯測試了一種暗物質理論，估計亮度是太陽的100多萬倍、溫度約兩倍，位於距地球93億光年外。取名伊卡洛斯是古希臘神話人物伊卡洛斯因為飛得太接近太陽，蠟製成的翅膀融化結果墜落海中。

　NASA官網說明，MACS J1149 + 2223 Lensed Star 1只是瞬變可見的，因為它正在被距離地球約50億光年的大質量星系團的重力放大。這個稱為MACS J1149 + 2223的星團位於左邊，位於地球與包含遙遠恆星的星系之間。

　「這是我們第一次看到一個放大的、個別的明星，」前加州大學伯克萊分校博士後和明尼蘇達大學雙子城分校的研究負責人派翠克‧凱莉(Patrick Kelly)解釋，「你可以在那裡看到各個星系，但是除了超新星爆炸之外，這顆恆星比我們可以研究的下一顆恆星至少要快100倍。」科學家先前觀測到更古老的星系，但難以辨識其中個別的恆星。

　該研究的共同作者、加州大學伯克萊分校的天文學家阿里克斯‧菲利潘科(Alex Filippenko)指出，這種罕見對遙遠恆星的發見，可以提供研究非常遙遠恆星的可能性，尤其是對早期宇宙。這顆恆星的光需要很長的時間才能傳到地球上，所以看到這顆恆星就像是回到了宇宙不到目前年齡3分之1時期。讓宇宙誕生的大爆炸(Big Bang)科學家認為是發生在138億年前。

美國國民先驅報說明現在看到伊卡洛斯的光其實來自90多億年前，伊卡洛斯如今應該早已變成中子星或黑洞。(歸鴻亭翻製)

　該團隊一直在使用哈勃來監測遠處旋渦星系的超新星，2016年時，他們發現了距離放大的超新星不遠處的新光點，從新來源的位置來看，推測它應該比超新星更高倍。通過將這種引力透鏡的強度與哈伯精巧的分辨率和靈敏度相結合，天文學家可以看到並研究伊卡洛斯。強烈的透鏡與高頻率瞬態調查的交集可能是未來天體物理學瞬態研究的有效途徑。

　根據美國國民先驅報(National Herald)報導，在引力透鏡中，來自前景的重力，大量的星系團在太空中起到天然透鏡的作用，彎曲和放大光線。通過引力透鏡法發現伊卡洛斯為天文學家研究遙遠星系中的單個恆星提供了一條新途徑。這些觀測提供了一種罕見的，詳細介紹恆星的演化過程，特別是比超新星還明亮的恆星。

　超新星是質量最大的恆星，是太陽質量的10至70倍，亮度則為太陽光度3萬至數百萬倍；它們的半徑變化很大，通常是太陽半徑的30到500倍，但也可能超過太陽半徑1,000倍，但因為質量巨大，因此壽命只有短暫的1,000萬至5,000萬年，只存在於年輕宇宙結構，像是疏散星團、螺旋星系的漩渦臂和不規則星系。

　該研究團隊表示，隨著這個星系團接下來會四處移動，伊卡洛斯的光將在未來10年被放大多次，很可能達到實際亮度的10,000倍。現在看到的光其實來自90多億年前，伊卡洛斯如今應該早已變成中子星或黑洞。

　這項以引力透鏡對遙遠星系和暗物質的微透鏡效應研究已發表在《自然天文》(Nature Astronomy)期刊。