韋伯望遠鏡驚人發現：星系從「厚實階段」如何瘦身成形？

美國航太總署（NASA）最新發射的韋伯太空望遠鏡（JWST）為天文學家開啟了觀測星系演化史的全新視野。這項突破性研究分析了111個側向星系後發現，包括我們所在的銀河系在內，多數星系都經歷了「先厚後薄」的雙階段成形過程，這項發現甚至能追溯至100億光年外的古老星系。

研究團隊領導人、現任職於日本東北大學的塚本貴文（原澳洲國立大學）指出，觀測遙遠星系就像使用時光機，讓我們得以見證星系盤在宇宙歷史中的形成過程。得益於韋伯望遠鏡的卓越解析度，科學家首次在本地宇宙以外的星系中，清晰辨識出厚盤與薄盤的雙層結構。

多數螺旋星系（包括我們的銀河系）都具有典型的雙層星盤結構：年輕且富含氧、碳等重元素的恆星集中在薄盤；而年代久遠、金屬量較低的古老恆星則分佈在厚盤中。這些結構如同宇宙化石，儲存著星系演化、恆星形成乃至生命必需元素創造的關鍵線索。

研究顯示一個明確趨勢：早期宇宙中的星系多呈現單一厚盤結構，隨時間演進才逐漸發展出內含薄盤的雙層構造。這表明星系最初形成厚盤，其後才在內部孕育出薄盤。值得注意的是，質量較大的星系似乎更早完成薄盤的形成。

針對銀河系大小星系的模擬顯示，薄盤約在80億年前開始成形，這與我們透過恆星年齡測量得出的銀河系演化時程高度吻合。為驗證這項發現，團隊不僅分析星體結構，更結合阿塔卡瑪大型毫米波及次毫米波陣列（ALMA）的氣體運動觀測資料，建構出完整的星系形成模型。

塚本強調，韋伯望遠鏡的影像解答了天文學界長期以來的疑問：銀河系的形成過程究竟是特例還是常態？這些來自宇宙深空的觀測資料，讓我們首次得以窺見與銀河系幼年期相似的星系樣貌。

這項發表於《皇家天文學會月報》的重要研究，將有助於串連近域與遙遠星系的觀測成果，進一步完善我們對星系盤形成機制的認知。隨著韋伯望遠鏡持續傳回突破性資料，人類對宇宙演化的理解正邁入全新紀元。

參考文獻：塚本貴文等人，《宇宙歷史中星系薄厚盤的湧現》，《皇家天文學會月報》，2025年6月26日。DOI: 10.1093/mnras/staf604

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