親子觀星會

有成熟面容的年輕星系A1689-zD1
http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1349

Watson等人利用ALMA電波陣列（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array）捕捉A1689-zD1這個星系中低溫塵埃發出的昏暗光輝，然後再利用歐南天文台（ESO）位在智利的超大望遠鏡（Very Large Telescope）上的X-射手（X-shooter）儀器測量它的距離。

　　A1689-zD1的紅移值（redshift, z）高達7.5，相當於位在大霹靂後僅約7億年的宇宙早期中。由於非常遙遠，所以它其實暗到根本觀測不到，即使利用太空望遠鏡也一樣；但是它的前方恰好有個Abell 1689星系團，透過Abell 1689星系團的重力使A1689-zD1的光被聚焦並變亮這樣的「重力透鏡效應（gravitational lens）」，方使A1689-zD1得以被觀測到。

　　A1689-zD1是個相當中庸的星系，遠比同時期已研究過的許多星系還輕與暗，因此其實比那些星系還更像宇宙早期該有的典型星系模樣。A1689-zD1是處在所謂的「再游離（reionisation）」時期，此時受到最早出現的第一代恆星的影響而使宇宙逐漸變得透明，結束了以往的黑暗時期（Dark Ages）。

　　宇宙最初的元素幾乎都是氫與氦，之後經歷一代一代的恆星演化而製造並釋放出愈來愈多的重元素（或稱金屬元素，metal）到宇宙空間裡。A1689-zD1是處在這麼年輕的宇宙中，按理來說此時的化學組成相對單純；但讓這些天文學家感到訝異的是：A1689-zD1居然發出大量紅外輻射，顯示這個星系已經擁有許多恆星，且重元素含量相當顯著，這意味著這個星系不僅含有非常豐富的塵埃，而且其塵埃相對於氣體的比例（dust-to-gas ratio）與經過演化的成熟星系類似。

　　雖然尚不明白A1689-zD1內這眾多的塵埃究竟怎麼來的，但這個星系在宇宙僅數億歲的非常年輕時期就達到Watson等人觀測到的塵埃量，以宇宙時間尺度動輒數十億年而言，A1689-zD1的塵埃製造速度真的非常快。從觀測結果估算：它約在大霹靂後的5.6億年開始形成恆星，恆星形成率溫和而不猛烈，或是曾經歷非常快速、極猛烈的星遽增時期而後恆星形成速度便開始降低。