遙遠星系中的恆星比我們想像的還要重

丹麥哥本哈根大學的天體物理學家團隊得到一個關於銀河系以外恆星數量的重要結果，而這可能會改變我們對各種天文現象的理解，包括黑洞、超新星的形成，和星系死亡的原因。

恆星在其它遙遠星系中的樣子一直是個謎，自從1955年人們一直認為宇宙中其它星系的恆星組成成分，與我們銀河系中數千億顆恆星相似，是一個具有大質量、中等質量和低質量恆星匯聚而成的混合體。而今借助來自宇宙中十四萬個星系的觀測資料和各種先進模型，研究團隊測試了銀河系中明顯的恆星分佈是否同樣適用於其它地方，得到的答案卻是否定的。遙遠星系中的恆星通常比我們「本地鄰居」中的恆星質量更大，這表示將會改變由大質量恆星產生的超新星和黑洞之數量，也意味著將不得不修改許多我們曾經假設的東西，這個發現將讓我們對宇宙的了解產生重大影響。

這些遙遠的星系遠在數十億光年之外，也只有來自它們最強大恆星所發出的光才有機會到達地球，因此天文學家始終無法準確地闡述其它星系中的恆星究竟是如何分佈，只能假設其它星系中恆星的大小和重量，就像我們銀河系中的恆星一樣。

這項研究可能為我們可以更深入了解星系的形成和演化打開了大門，研究團隊使用宇宙演化巡天星表（Cosmic Evolution Survey，簡稱 COSMOS）分析了來自十四萬個星系的光，該星表是一個大型的國際資料庫，其中包含超過一百萬次來自其它星系光的觀測。這些星系分佈在宇宙中最近到最遠的地方，在被地球觀測到之前，這些光已經整整走了一百二十億年。

研究人員表示這項新發現，也許可以用一個簡單的趨勢來解釋為什麼星系會死亡並停止形成新恆星。現在我們能夠更好地解讀恆星的質量，可以看到一種新的模式：質量最小的星系繼續形成恆星，而質量更大的星系則停止產生新的恆星，這表示星系的死亡有一個非常普遍的趨勢。

【圖：歐洲物理學報；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁】研究全文刊登在2022年5月25日出版的《天體物理學報》；標題是：Implications of a Temperature-dependent Initial Mass Function. I. Photometric Template Fitting