发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　天文学家使用哈勃太空望远镜看到距离130亿光年的天体，可能是超大质量黑洞的祖先。这个称为GNz7q的天体位于大天文台起源北部星系深空巡天调查（GOODS-North）星场，在大霹雳后仅7.5亿年就存在了。该团队发现它是紧凑的紫外线和红外线源，不可能是由星系的辐射引起的，但与落入黑洞的物质所预期的辐射一致，表明GNz7q是一个新形成的黑洞。

　　当今天文学的一个未解之谜：达数百万到数十亿太阳质量的超大质量黑洞，如何能如此快速增长？丹麦哥本哈根大学研究团队目前提出的理论认为，超大质量黑洞在剧烈形成恒星的“星暴星系”核心中形成，之后推开周围气体和尘埃，并以极为明亮的类星体形态现身，目前未有明确的观测证据，但该团队认为GNz7q具有星暴星系和类星体的特征，它很可能是个超大质量黑洞。

　　类星体是由位于星系中央的超大质量黑洞所驱动极明亮的天体，超大质量黑洞会吞噬附近的物质形成吸积盘，吸积盘气体会经由摩擦而产生高温，在各波段释放明亮光线。观测显示GNz7q的宿主星系正在以每年1,600个太阳质量的速度形成恒星，它在紫外线波段极亮，但在X射线波长却非常微弱。团队认为X射线源的吸积盘核心仍被灰尘遮蔽，而吸积盘的外部（即紫外光的来源）已变得清晰，所以推测GNz7q是快速增长的黑洞，但仍被其宿主星系的尘埃核心所掩盖。

　　研究团队表示：借助GOODS-North计划所提供的多波长观测数据，才能找到隐藏在星爆星系中的GNz7q。不然GNz7q缺乏能识别早期宇宙中类星体的特征，所以很容易被忽视。该研究团队认为未来使用詹姆斯·韦伯太空望远镜的光谱仪器能对如GNz7q等天体进行更详细研究，以研究超大质量黑洞之谜。相关研究发表在《自然》期刊。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

GNz7q位于大天文台起源北部星系深空巡天调查星场。

资料来源：Science Daily

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　海王星是太阳系最遥远的行星，天文学家经过长期观测意外发现它温度异常下降。海王星距离太阳比地球远约30倍，公转一圈为约165年，所以季节变化也比地球长得多。随着进入海王星南半球夏季，天文学家观察到其全球平均气温惊人地骤降摄氏8度。

　　英国莱斯特大学的团队分析在2003年至2018年间，包括智利欧南天文台超大望远镜、夏威夷凯克和速霸陆望远镜、和NASA史匹哲太空望远镜的红外光谱等资料，原本预期温度会慢慢上升，却在数据中看到温度下降摄氏8度。但海王星各地温度变化不一致，研究人员测量海王星平流层，显示2018年至2020年期间在极区附近，温度升高约11度。

　　科学家还不知道是什么原因导致温度波动，但认为与太阳活动的11年周期有关。先前的研究表明，太阳黑子的数量与海王星的亮度之间可能存在联系。这项新研究还提供其他证据，表明太阳周期、与海王星大气平流层亮度及温度也存在关联。 科学家们希望未来更多观测能够了解其原因，尤其是詹姆斯·韦伯太空望远镜高灵敏度的中红外仪器（MIRI）将能提供更多资讯。相关论文发表在Planetary Science Journal期刊。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

2006至2020年间海王星红外图像。2020年是速霸陆望远镜的COMICS仪器拍摄，其他是超大望远镜上的VISIR仪器拍摄。

资料来源：New Scientist

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　月球面向地球的这一面和远离的另一面，两者地形特征看起来大不相同。月球的近地端有着较多的月海（宽广、暗黑色的古代熔岩流遗迹）。相对地，充满陨石坑的远地端，几乎没有大规模的月海特徵。为什么月球两端会如此不同，这是月球长久以来的谜团。

图说：新研究表明，月球南极的一次碰撞改变了月球地函的对流模式，将产热元素集中在月球的近地端，这些元素在月海的形成过程中发挥了作用。

　　现在，研究人员有了新的解释，认为这和数十亿年前月球南极附近的一次巨大撞击有关。

　　发表在Science Advances期刊上的新研究表明，形成月球巨大的南极–艾托肯盆地（South Pole–Aitken basin，SPA）的撞击产生了大量的热流，并在月球内部传播。这些热流会将某些物质（稀土元素和产热的元素）带到月球的近地端，这些元素的集中将有助于形成熔岩平原的火山活动。

　　布朗大学博士候选人、该研究的第一作者Matt Jones说，形成SPA那样的大撞击会产生大量的热量，也会影响月球的内部动力。我们发现，在SPA形成的任何可能的条件下，最终会将这些产热元素集中在月球的近地端。这有助于月球地函的熔融，产生了我们在月球表面看到的熔岩流。

　　研究人员说，这项研究为月球上长久的谜团提供了可信的解释。（编译/台北天文馆吴典谚）

资料来源：Phys.org

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　天文学家首次发现更为苗条的红巨星类型，可能是因为其贪婪的伴星，使得它们的质量急剧下降，而这一发现对于了解我们的邻居——银河系恒星的生命历程迈出重要的一步。

　　红巨星是中低质量恒星演化至末期的状态，在我们的银河系中已发现数百万颗红巨星，这些明亮的天体将是我们的太阳在约40亿年后成为的样子。长期以来，天文学家便预测有更苗条红巨星的存在，悉尼大学（台湾名：雪梨大学）的研究团队利用NASA克卜勒太空望远镜，分析了来自2009年到2013年间数万颗红巨星亮度变化的观测数据，为红巨星进行了彻底的普查，并使用星震学了解无法被直接观测到的天体内部结构，以确定红巨星的特性。

　　研究团队幸运地发现了约40颗质量更低的红巨星，而它们隐藏在正常红巨星的汪洋大海中，就如同寻找「威利在哪里？」般。他们发现了两种不同往常的红巨星：质量非常低的红巨星和亮度不足（较暗）的红巨星。质量非常低的只有0.5~0.7个太阳质量，大约是太阳质量的一半，而这些非常低质量的红巨星，若非突然失去重量，那么就表示它们比宇宙的年龄还要大，但这是不可能的，所以研究团队当时认为测量出了问题，但事实证明没有。而另一类亮度不足的恒星则具有正常的质量，质量范围在0.8~2个太阳质量，研究人员表示这并不如他们所预期的巨大，而是更瘦小，因为小所以它们也更暗，与正常的红巨星相比反倒显得亮度不足。目前只发现了七颗这样的低亮度的红巨星，天文学家认为应该还有更多隐藏在样本中，但这如同是一场寻宝之旅，要找到它们并不容易。

　　这些不寻常无法用恒星演化的简单预期来解释，因此科学家认为存在另一种机制，迫使其经历剧烈的质量流失，例如被邻近的恒星窃取了质量。该研究成果发表于《Nature Astronomy》期刊上。（编译/台北天文馆赵瑞青）

图说：红巨星。图片来源：NASA’s Goddard Space Flight Center / Chris Smith, KBRwyle.

资料来源：SCI-NEWS

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　一个跨国研究团队发现了迄今为止最遥远的候选星系，名为HD1，红移值z达到了惊人的13.27，推算为135亿光年远，意即在宇宙大爆炸仅3.3亿年就出现了这个星系。

▲在70多万个天体中找到的HD1，这张照片是由三种不同波段的观测影像叠合而成。

　　为了了解星系在早期宇宙中是如何以及何时形成的，天文学家希望透过遥远星系得到线索，但由于光速有限，来自遥远天体的光到达地球需要很久的时间。10亿光年之外的天体发出的光，在10亿年前离开了那个天体，途中经过了10亿年才到达我们这里，因此，研究遥远的星系可以让我们回顾过去。目前为止最遥远星系的记录保持者是GN-z11，它是由哈勃太空望远镜发现的，红移值z为11.0，意即134亿光年远的星系，然而，这个距离已经是哈勃太空望远镜探测能力的极限。

▲目前已确认最遥远的星系及新发现的最遥远候选星系。

　　最遥远候选星系HD1是由日本的昴星团望远镜、可见光和红外巡天望远镜（VISTA）、英国红外望远镜（UK Infrared）、史匹哲太空望远镜（Spitzer Space telescope）在总共1200小时的观测资料中发现的，论文第一作者播金优一（Yuichi Harikane）说：「从70万个不同的天体中找出HD1是一项非常艰钜的任务」，该团队接着利用阿塔卡马大型毫米及次毫米波阵列（ALMA）进行了后续观测，以确认HD1的距离；领导ALMA观测的早稻田大学教授井上昭雄（Inoue Akio）说：「我们在氧发射谱线处发现了一个微弱的讯号，讯号的统计显着性是99.99%，如果讯号是真实的，这就是HD1存在于135亿光年之外的证据，但如果没有达到99.999%或是更高的统计显著性，我们仍无法确定。」

　　HD1的发现，这表示在宇宙大爆炸后仅三亿年就存在明亮天体，HD1很难用现有的星系形成理论模型来解释，而且观测资讯有限，它的物理特性仍然是一个谜，至少目前为止它被认为是一个非常活跃的恒星形成星系，但也有可能是一个活跃的黑洞，由于HD1在天文学上的重要性，2021年年底发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜选择了HD1作为第一轮观测的目标，该研究发表在2022年4月8日的《天文物理学》期刊，目前可以在预印本网站下载。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

资料来源：ALMA

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　钱卓X射线天文台收集了超过8天以上的观测资料，在选定的空间内，蜘蛛网原星系团的新影像揭露了大量活跃的超大质量黑洞，包含了原星系团中心的蜘蛛网星系之后外，共有14个超大质量黑洞正在贪婪地吞噬着周围空间的物质。

蜘蛛网星系团中的14个超大质量黑洞，紫光强烈处为强X射线发射源。

　　蜘蛛网原星系团是以其中心的蜘蛛网星系命名的，其光线经过了106亿光年才抵达地球，可以算是「宇宙正午」的时期，这是在宇宙大爆炸后的20至30亿年前的短暂时期，星系以惊人的速度形成了恒星。当我们能够研究这些早期阶段的星系团时，应该能让我们对宇宙的大尺度结构演化有更深入的了解，它还能告诉我们更多关于影响星系团成员中恒星形成率及超大质量黑洞的活动过程。

蜘蛛网星系团的主角，蛛网星系的多波段复合影像。

　　科学家实际上并不晓得星系团是如何演化的，所以也很难确定哪些星系团是真正的原星系团，因此，科学家们寻找不同于常规的、有趣的目标，钱卓X射线天文台对蜘蛛网原星系团的观测就是如此。虽然黑洞本身并不发光，但吸积的能量如此之大，故在此过程中会发出高能量的X射线，意大利国家天文物理研究所的科学家将望远镜对准这个原星系团，以寻找超大质量黑洞在「进食」时所发出的X射线。

　　研究团队发现在这大约1130万光年宽的空间里，可以看到原星系团中的14个星系发出强烈的X射线，这是中心的超大质量黑洞活跃的证明，此外在这个场域内的星系中，所存在的活跃超大质量黑洞，比一般平均宇宙空间范围内要高出5至20倍之多，目前还不清楚原因为何。有可能是星系间的引力作用在影响周围的物质，进而被这些黑洞们吞噬，又或者是原星系团以某种机制保留了大量的冷气体，这将会比我们在附近星系团中看到的热气体更容易让黑洞吸积。

　　研究团队最后在文末写到：透过利用蜘蛛网星系团的多波段观测资料，他们将进一步探索X射线原星系团各成员的属性，以研究其主要的物理机制，目前本篇研究已被天文学和天文物理学期刊接受，现可在预印本网站arXiv上取得。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

资料来源：Science Alert