韋伯太空望遠鏡捕捉「宇宙貓頭鷹」！罕見雙環星系碰撞奇觀

天文學界又有重大發現！最近透過詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)的觀測資料，科學家在數十億光年外捕捉到一個形似貓頭鷹臉部的神秘天體。這其實是兩個極為罕見的環狀星系相互碰撞所形成的特殊結構，不僅外型獨特，更被研究團隊譽為研究星系演化的「完美天然實驗室」。

星系在宇宙中有各種不同形狀，從我們銀河系這樣的螺旋星系，到雪茄狀的M82星系。其中有一種特別稀有的環狀星系，例如著名的霍格天體(Hoag's Object)。這類星系形成的原因，通常是一個較小的星系直接穿過較大的星系，衝擊波將恆星和氣體向外推擠，形成環繞核心的環狀結構。

根據統計，目前已知的星系中，環狀星系僅佔0.01%。而更為罕見的是兩個環狀星系在碰撞過程中被觀測到的情況—這正是「宇宙貓頭鷹」的特別之處。這項發現已於6月11日發表在arXiv預印本平台上，雖然尚未通過同儕審查，但另一組研究團隊已在6月19日的論文中獨立證實這個發現，他們將這個碰撞星系命名為「無限星系」。

中國清華大學天文系博士生李明宇(音譯)表示，這個像貓頭鷹般的天文奇觀其實是意外發現。研究團隊原本只是在分析COSMOS天區(目前已觀測範圍最大的天區之一，涵蓋2平方度的天空)的無線電波源數據。李同學透過電子郵件告訴《Live Science》，正是JWST的超高解析度成像能力，讓這對碰撞星系特別引人注目。

JWST拍攝的影像顯示，這兩個星系非常相似：同為環狀星系，且體積都相當小，直徑約26,000光年，僅為銀河系的四分之一。每個星系的核心—由圍繞超大質量黑洞的古老恆星緊密聚集而成—形成了貓頭鷹的「眼睛」。JWST的精細數據還顯示，這兩個質量都超過太陽1,000萬倍的黑洞，正瘋狂地吞噬周圍物質，使星系核心成為「活躍星系核」。

相比之下，JWST影像中兩個星系碰撞形成的「鳥喙」區域則充滿劇烈活動。研究團隊利用智利ALMA望遠鏡的數據發現，這個區域含有大量分子氣體雲。李明宇形容這是「恆星形成的原料」，正被星系碰撞產生的衝擊波擠壓。ALMA的觀測數據也顯示這個天體的紅移值為1.14，距離地球約110億光年。

此外，新墨西哥州超大陣列(VLA)的無線電波觀測表明，其中一個星系黑洞噴射出的帶電粒子流正撞擊並進一步壓縮分子氣體雲。李明宇指出，衝擊波與無線電噴流共同「引發了大規模恆星形成」，使喙部區域成為「恆星育嬰室」。

根據星系碰撞模擬，這類碰撞通常會持續數億年。研究團隊估計這次碰撞發生於3,800萬年前，意味著貓頭鷹的特徵可能還會持續很長時間。但李明宇強調，這個天體不僅外觀吸睛，更是「研究多種關鍵星系演化過程同時發生的絕佳天然實驗室」。

事實上，「宇宙貓頭鷹」已為星系形成與成長機制提供寶貴線索。李明宇表示，星系碰撞與無線電噴流在喙部觸發的恆星形成爆發，「可能是過去被低估的重要機制，能快速有效地將氣體轉化為恆星」。這有助於解釋早期宇宙中星系如何在短時間內累積大量恆星質量。

研究團隊計劃進一步研究這個天體，以了解其形成的物理過程。李明宇表示，透過模擬星系的氣體運動，將有助於釐清「形成這種罕見對稱雙環結構的精確條件，包括碰撞角度與星系原始結構等」。

「宇宙貓頭鷹」加入了一系列JWST發現的奇特天體名單，包括問號形狀的星系結構，以及新生恆星周圍形似貓尾巴的氣體雲等。這些發現不斷刷新我們對宇宙的認知，展現太空望遠鏡強大的觀測能力。