文：蕭路 來源：正見網

圖：星暴星系想象圖。Credit: M. Kornmesser/ESO

星暴星系是一種在恆星產生速率遠高於一般星系的一類星系。通常這是由於星系遭遇的巨變，尤其是星系對撞等劇烈現象導致的（https://www.zhengjian.org/node/244661）。一般理論認為，由於這種巨變而造成大量恆星爆發性產生，會在很短時間內把星際氣體消耗殆盡。之後星系就因為難以產生新恆星而迅速衰老。

通過觀測星暴星系，科學家可以探索恆星形成的過程。目前理論認為，恆星在誕生時的質量一般不超過150個太陽質量。而且超過8個太陽質量的大質量恆星的比例是很低的。然而，最近的一項新研究顛覆了這種觀點。

由英國愛丁堡大學的張智昱博士率領的研究小組在2018年6月4日的《自然》雜誌發表論文，公布了對星暴星系的最新觀測結果。他們使用阿卡塔瑪大型射電望遠鏡陣(ALMA)觀測了遙遠宇宙中4個星暴星系的碳元素和氧元素的同位素譜線。因為氧元素同位素一般多來自大質量恆星，而碳元素的同位素則來自於一般恆星，所以這項全新技術可以通過測量兩種同位素的比例來估計大質量恆星的比例。結果發現，兩種同位素的比例比一般星系要高出十倍左右。這說明星暴星系中的大質量恆星比例非常高。

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有趣的是，在2018年1月5日的《科學》雜誌上，由英國牛津大學的Fabian Schneider博士率領的研究小組利用超大望遠鏡(Very Large Telescope)觀測大麥哲倫星雲(Large Magellanic Clouds)的一個恆星產生區域也得到了類似的結果。這說明在較近的大麥哲倫星雲和遙遠宇宙中的星暴星系有類似的恆星形成規律，且大質量恆星比例很高。同時，觀測結果表明，大質量恆星在誕生時質量可高達300太陽質量，遠超理論預計的最多150太陽質量。這些新觀測結果對現有恆星形成理論發起了重大挑戰。