
韋伯望遠鏡解鎖銀河系身世之謎!2025 年台灣賞星攻略與滿月日期全公開
抬頭仰望星空,你是否曾好奇,我們所處的銀河系究竟是如何形成的? 現在,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡 (JWST) 正以前所未有的方式,揭開銀河系的身世之謎,以及宇宙中其他星系的演化歷程。這不只是一項科學研究,更是讓我們重新認識自己家園的機會。準備好跟著我們一起探索宇宙的奧秘了嗎?
銀河系「鬆餅」:雙層結構的秘密
你可能看過橫跨夜空的銀河,那片壯麗的光帶不僅僅是星星的集合,而是一個像疊起來的鬆餅一樣的盤狀星系。天文學家發現,包括銀河系在內的多數星系,都由兩個恆星盤組成:一個較厚、較老的盤,以及一個較薄、較年輕的盤。例如,銀河系的厚盤高約 3000 光年,薄盤則約 1000 光年厚。
但這個雙層結構是什麼時候形成的?又是如何形成的呢?這一直是天文學家們努力解開的謎團。
韋伯望遠鏡的獨特視角
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)正在提供天文學家們新的見解,有望幫助他們解開像我們銀河系這樣的星系結構背後的謎團。透過分析 111 個側向盤狀星系,橫跨近 110 億年的宇宙歷史,追溯這些星系「鬆餅」的演化歷程,回到宇宙大爆炸後僅 28 億年的早期宇宙。
這項研究的領銜作者,澳洲國立大學的研究員 Takafumi Tsukui 表示:「這種對早期宇宙中星系盤厚度的獨特測量,是理論研究的基準,而這只有韋伯望遠鏡才能做到。」
過去,較老、較厚的星盤中的恆星通常較為黯淡,而年輕、較薄的星盤中的恆星則會掩蓋整個星系。但有了韋伯望遠鏡的解析度,以及穿透塵埃、突顯微弱老恆星的獨特能力,科學家們可以識別星系的雙盤結構,並分別測量它們的厚度。
星系演化的時間軸
研究團隊的樣本顯示了一種模式:星系傾向於先形成它們的厚盤,然後再形成薄盤。然而,並非所有星系的演化速度都相同。
質量較大、更大的星系大約在 80 億年前開始發展它們的薄盤,而較小的星系則直到大約 40 億年前才開始。這種時間差異可能與星系製造恆星的效率有關。質量大的星系可以更快地將旋轉的氣體雲轉化為恆星,從而緩和了早期動盪的環境,而這些環境創造了厚盤,並使更薄、更穩定的結構能夠更快地出現。
探索星系內部的氣體運動
為了更好地理解這種轉變,研究人員利用來自阿塔卡瑪大型毫米/次毫米陣列(ALMA)和其他地面望遠鏡的數據,檢查了星系內部的氣體運動。
研究結果支持了星系演化的「湍流氣體盤」情境。這個情境指出,早期的星系是混亂的,湍流的氣體四處流動,並瘋狂地坍塌成恆星。這種劇烈的恆星爆發階段形成了厚盤。但隨著更多恆星的形成,它們開始穩定星盤。氣體沉澱成更薄、更扁平的結構,因此薄盤就誕生了。但厚盤持續生長,只是速度較慢,而薄盤則取代了厚盤,成為主要的恆星形成區域。
對銀河系的意義
天文學家表示,厚盤到薄盤的過渡時間,與銀河系自身薄盤的形成時間一致。韋伯望遠鏡能夠深入太空,有效地回溯時間,使天文學家能夠看到類似早期銀河系的星系。
該論文的共同作者,澳洲國立大學的 Emily Wisnioski 表示:「這是第一次有可能在高紅移時解析出薄恆星盤。真正新穎的是揭示薄恆星盤何時開始出現。看到薄恆星盤早在 80 億年前,甚至更早的時候就已經存在,這令人驚訝。」
現在,該團隊計劃為他們的星系普查添加更多細節。Tsukui 說:「雖然這項研究在結構上區分了薄盤和厚盤,但我們還有很多想探索的地方。我們希望添加人們通常為附近星系獲得的資訊類型,例如恆星運動、年齡和金屬豐度。透過這樣做,我們可以彌合來自附近和遙遠星系的見解,並完善我們對星盤形成的理解。」
如何在台灣欣賞星空之美?
即使沒有韋伯望遠鏡,身在台灣的我們也能欣賞到美麗的星空。以下是一些賞星小提示:
- 選擇遠離光害的地方: 盡量避開城市燈光,前往郊區、山區或海邊。台灣有許多適合觀星的國家公園和風景區,例如合歡山、阿里山、陽明山等。
- 查詢天氣狀況: 選擇晴朗無雲的夜晚。中央氣象局網站 (https://www.cwb.gov.tw/) 提供詳細的天氣預報,包括雲量、能見度等資訊。
- 利用觀星App: 現在有許多方便的觀星App,例如 Star Walk、SkyView 等,可以幫助你辨識星星、星座和行星。
- 準備基本裝備: 攜帶手電筒(最好是紅色濾光片,以減少對眼睛的影響)、保暖衣物、椅子或地墊。
- 學習基本知識: 了解一些基本的星座知識,可以增加觀星的樂趣。例如,夏季可以尋找夏季大三角(由織女星、牛郎星和天津四組成),冬季則可以尋找獵戶座。
- 參加觀星活動: 許多天文社團或機構會定期舉辦觀星活動,可以跟著專業人士一起探索星空。
2025 年滿月日期與名稱
滿月是欣賞月亮之美的最佳時機。以下是 2025 年的滿月日期和名稱(採用台灣時區,可能略有差異):
- 1 月 13 日:狼月 (Wolf Moon)
- 2 月 12 日:雪月 (Snow Moon)
- 3 月 14 日:蟲月 (Worm Moon)
- 4 月 13 日:粉紅月 (Pink Moon)
- 5 月 12 日:花月 (Flower Moon)
- 6 月 11 日:草莓月 (Strawberry Moon)
- 7 月 10 日:雄鹿月 (Buck Moon)
- 8 月 9 日:鱘魚月 (Sturgeon Moon)
- 9 月 7 日:玉米月 (Corn Moon)
- 10 月 7 日:收穫月 (Harvest Moon) – 超級月亮
- 11 月 5 日:海狸月 (Beaver Moon) – 超級月亮
- 12 月 4 日:寒月 (Cold Moon) – 超級月亮
特別注意: 2025 年將有四個超級月亮,分別在 10 月、11 月和 12 月。屆時,月亮會比平常更大更亮,非常值得期待!
結語:擁抱宇宙,從家鄉的星空開始
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的發現,讓我們對銀河系的形成有了更深入的了解。同時,也提醒我們,宇宙的奧秘無窮無盡,等待我們去探索。
無論你是否擁有專業的天文知識,只要對星空抱持著好奇心,就能在家鄉的夜空中,找到屬於自己的宇宙。現在就抬頭看看,你看到了什麼?