天文學家發現了宇宙初期的兩個星系正在進行合併，它們將會合併成一個既明亮又巨大的星系，猶如宇宙中的「巨獸」。

日本國立天文台（National Astronomical Observatory of Japan）在8月30日發布的新聞稿中指出，天文學家發現了128億年前的兩個星系正在進行合併。這兩個星系的特性顯示，它們將會形成一個巨大的星系，這是宇宙中最明亮的天體類型之一。

科學家相信，宇宙是在138億年前的大爆炸後誕生的，迄今有138億年的歷史。對於了解星系的早期演化與宇宙初期的黑洞而言，這兩個星系合併的結果非常重要。

在這項研究中，日本愛媛大學副教授松岡良樹（Yoshiki Matsuoka）首先藉由昴星團望遠鏡（Subaru Telescope）發現了兩個宇宙初期的類星體（quasar）。它們位於處女座（Virgo）方向，距離地球約128億光年。

所謂類星體是遙遠星系中極為明亮的核心，它們由超大質量黑洞提供能量。這些黑洞會從四周吸收物質並發射出大量的光，致使類星體成為天空中最明亮的天體之一。

但松岡良樹所觀測到的兩個類星體十分暗淡，這意味著它們仍在演化過程的早期。

目前最廣為接受的理論是，當富含氣體的兩個星系合併成比較大的單一星系時，這兩個星系之間的重力相互作用會導致氣體掉進一個或兩個星系中的超大質量黑洞中，進而引發類星體活動。

為了證實這項理論，日本國立天文台副教授泉拓磨（Takuma Izumi）的研究團隊使用位於阿根廷的無線電波望遠鏡——阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array，ALMA），對這兩個迄今已知最早的類星體與其宿主星系進行研究。

他們發現，星際物質的分布（這兩個星系與連接它們、由氣體和塵埃組成的橋狀結構）與其移動的屬性清楚地表明，這些星系正在發生相互作用，而且將會合併成單一的星系。

此外，觀測資料的計算結果顯示，這些星系的氣體總質量（大約是太陽質量的1,000億倍）與最明亮的類星體的宿主星系的氣體總質量相當，甚至更多。

有了這些巨量物質，在這兩個星系合併之前，恆星爆發式生成和超大質量黑洞提供能量的情況應該很容易發生和維持。而恆星爆發式生成和活躍的類星體活動的結合預計會在宇宙初期創造一個既明亮又巨大的星系。

對於這些研究成果，主導該項研究的泉拓磨表達了他的興奮之意。他說：「當我們首次觀測這兩個星系之間的相互作用時，那就像在看跳舞一樣，它們中央的黑洞開始成長。」

他也期待未來的進一步研究。他提到，藉由昴星團望遠鏡和ALMA，他們已經開始了解這些超大質量黑洞與其宿主星系的氣體的屬性。然而，宿主星系中的恆星屬性仍是個未知數。

他說，他們將來可經由詹姆斯・韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）來了解這些天體的恆星屬性。

他說：「由於它們是人們長期尋找的高亮度類星體的祖先，它們應該成為珍貴的宇宙實驗室。我希望在未來通過各種觀測加深我們對它們的性質和演化的了解。」#

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