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中研院掃描宇宙氣體 揭開造星祕密

吳啟綜/臺北報導
(2026/3/14)

 宇宙中的恆星到底是如何形成?中研院昨天發表最新研究成果,揭開宇宙造星祕密,天文及天文物理研究所助研究員江奕寬為宇宙進行「氣體斷層掃描」,發現分子氣體是恆星誕生的關鍵燃料,在恆星形成最活躍的年代,宇宙中的分子氣體可能比過去估計的多出將近兩倍,代表當時宇宙擁有更充足的「造星燃料」,能以極高效率形成新恆星,研究成果已於三月初發表在國際期刊《自然天文學》。

 中研院表示,江奕寬採用創新的觀測方法「線強度映射」,透過統計方式捕捉整個宇宙的背景微光,克服傳統觀測單個星系的限制,首次量測全宇宙的一氧化碳與電離碳平均背景微光,並整合普朗克衛星、赫歇爾太空望遠鏡以及紅外線天文衛星的全天空資料,讓原本隱藏在黑暗中的訊號現形。

 研究發現,在宇宙恆星形成最旺盛的年代,星系所擁有的分子氣體密度比過去研究估計高出將近兩倍,這意味著宇宙擁有一座比想像更龐大的「恆星燃料庫」,解釋了為何當時星系能以極高的速度大量誕生恆星,因為當時的宇宙本身蘊藏極其豐富的原料。

 中研院指出,宇宙造星活動之所以在一百億年前達到巔峰後逐漸走下坡,關鍵在於氣體儲量,當星系內燃料充足,恆星便會大量誕生;當氣體減少,恆星誕生速度也跟著放慢。星系中的分子氣體若沒有新燃料補充,約十億年就會被轉換成恆星而消耗殆盡,因此宇宙的造星歷史依賴一條跨越時空的「宇宙供應鏈」,氣體從更大尺度的宇宙網結構流入星系,冷卻形成分子雲,最終塌縮,點燃一顆顆新生恆星。

 中研院說,這項研究成果使科學家得以看見過去隱而未現的氣體宇宙,也成功描繪出星系如何成長,恆星如何誕生,以及物質在宇宙中分布的全貌。