韋伯望遠鏡發現宇宙「恐龍級」巨星線索 揭開超大黑洞誕生之謎

記者林育如／編譯

如果宇宙也有恐龍，那它們很可能就是這些誕生於大爆炸後不久的「怪獸恆星」。天文學家利用詹姆斯．韋伯太空望遠鏡（JWST），首度找到強而有力的證據，顯示早期宇宙中曾存在質量高達太陽一萬倍的超巨質量恆星，為人類理解宇宙最初的恆星與黑洞來源帶來重大突破。

這些恆星就像地球上的恐龍一樣，體型巨大、生命短暫，如今早已滅絕，但它們留下的「化學化石」仍散布在宇宙中。研究團隊將目光投向一個名為 GS 3073 的遙遠星系，距離地球約127億光年，我們看到的是它在宇宙誕生僅11億年時的樣子。

真正讓科學家眼睛一亮的，是這個星系中極不尋常的化學比例。GS 3073 的氮含量相對於氧異常偏高，這種比例無法用任何已知類型的恆星或超新星爆炸來解釋，彷彿在星系中留下了一枚「不屬於現代宇宙的指紋」。

根據模型推算，只有質量介於太陽1000至1萬倍的史前巨星，才能製造出如此大量的氮。這些怪獸恆星在核心燃燒氦產生碳，碳再與外層的氫反應生成氮，並藉由恆星內部的對流擴散到整顆星體，最終釋放到星系之中，深刻改變周圍氣體的化學組成。

更關鍵的是，這些恆星的死亡方式可能為宇宙留下了「黑洞種子」。研究顯示，它們在生命盡頭並未發生壯觀的超新星爆炸，而是直接坍縮成巨大黑洞，初始質量就已達數千個太陽。這讓它們能在宇宙早期快速成長，解釋為何在宇宙還不到10億歲時，就已出現質量驚人的超大質量黑洞。

延伸閱讀：
天王星磁場並非古怪！40 年前Voyager 2資料揭冰巨星真面貌
JWST觀測刷新紀錄 發現宇宙僅 7.3 億年時的最古老超新星
60年未解之謎！Kecksburg UFO至今仍讓科學家與陰謀論者頭痛
太空AI競賽白熱化！輝達投資的Starcloud 首度在太空上訓練AI模型

巧合的是，GS 3073 的中心正存在一個活躍的黑洞，可能正是這些史前黑洞歷經合併後的後代。這項發現也為長久以來困擾天文學家的問題提供新線索：超大質量黑洞究竟是如何在宇宙初期迅速形成的？

研究團隊表示，接下來將利用 JWST 持續搜尋更多「富含氮」的早期星系。如果在其他遙遠角落也發現相同的化學指紋，將進一步證實這些宇宙「恐龍級」恆星，確實曾在年輕的宇宙中短暫稱霸。

資料來源：Space.com、University of Portsmouth