【寰宇天文】天文學家把宇宙的恆星數加多了一倍

■天文學家發現,在銀河系與銀河系之間,可能存在著相當多過去沒有發現到的恆星。這些之前看不見的恆星總量可能與可看到的銀河系總量相當。

NASA ESA/Hubble SM4 ERO Team
NASA ESA/Hubble SM4 ERO Team

撰文|陳勁豪

以加州理工學院的Michael Zemcov為首的一個研究團隊想要測量宇宙中紅外線的分佈情形。他們的實驗名稱為Cosmic Infrared Background Experiment (CIBER)。在地球上由於大氣層的緣故,很難進行紅外線光譜的測量。所以要進行紅外線分佈的測量的話,最好的地點是在大氣層之外。因此他們自2010到2012年間,發射了五次探空火箭,把測量儀器送上約兩百英哩高的太空,然後讓火箭自由落下返回地球。在火箭飛出大氣層後的短短數分鐘內,他們對宇宙中的五個不同區域拍照測量各約一分鐘,以獲得所需要的數據。

這個實驗團隊分析了他們所得到的數據,發現他們所測得的宇宙背景紅外線總量大於目前宇宙中所有銀河系所發出的紅外線總量。而這些多出來的紅外線背景,他們認為最有可能的來源是不同銀河系之間的"孤兒恆星(orphan star)"。一般認為恆星都聚集在各自的銀河系之中,但是在不同的銀河系之間,偶爾會有單獨孤立於宇宙中的恆星。一般認為這些恆星產生的原因是因為銀河系間相互碰撞時,有些恆星會因為重力的原因被甩出來。這些孤兒恆星散佈在宇宙中,但是因為各自的亮度都相當低,所以難以觀察。從CIBER觀測的結果發現,這些孤兒恆星所發出來的總亮度,幾乎與所知的銀河系所發出的總亮度相當。換句話說,宇宙中大約有一半的恆星是過去所無法觀察到的。

這個新的結果並不會影響目前現有用來描述宇宙的理論,例如大霹靂,暗物質或暗能量。但是對天文學家而言,這表示宇宙中仍有許多我們不了解的地方。如果只靠觀測可知的銀河系,那們我們將會錯失相當多重要的訊息。

原始論文:
On the origin of near-infrared extragalactic background light anisotropy
Science 7 November 2014:
Vol. 346 no. 6210 pp. 732-735

參考資料:
Nature News: Half of stars lurk outside galaxies
06 November 2014
http://www.nature.com/news/half-of-stars-lurk-outside-galaxies-1.16288

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作者:陳勁豪 科教中心特約寫手,從事科普文章寫作。2011年於美國紐約州立石溪大學(SUNY at Stony Brook)取得博士學位,研究主題為相對論性重離子碰撞(Relativistic Heavy Ion Collision)。長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯。

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