距離地球約一萬光年的神祕星雲，正拋出全新謎題！來自加拿大西安大略大學（Western University）的研究團隊，透過詹姆斯・韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope，JWST）觀測行星狀星雲Tc 1，取得前所未見的高解析影像與光譜資料，不僅揭開碳分子「巴基球」的分布之謎，更捕捉到一個宛如「倒問號」的奇特結構，引發關注。記者林育如／編譯

距離地球約一萬光年的神祕星雲，正拋出全新謎題！來自加拿大西安大略大學（Western University）的研究團隊，透過詹姆斯・韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope，JWST）觀測行星狀星雲Tc 1，取得前所未見的高解析影像與光譜資料，不僅揭開碳分子「巴基球」的分布之謎，更捕捉到一個宛如「倒問號」的奇特結構，引發關注。

[caption id="attachment_214200" align="alignnone" width="799"] 一張影像展示了行星狀星雲 Tc 1，由JWST的中紅外儀器（MIRI）觀測而成。此影像結合了九種濾鏡，涵蓋從 5.6 到 25.5 微米的波長範圍，遠超出人類肉眼可見的範圍。藍色調代表在較短中紅外波長下的高溫氣體；紅色調則描繪在較長波長下的較冷物質。（圖／NASA / ESA / CSA / Western University, J. Cami）[/caption]

最新影像顯示，星雲內部充滿層層氣殼、放射狀光束與細緻絲狀結構，不同顏色還代表氣體溫度差異，畫面層次分明。其中最吸睛的，是靠近中心的一道彎曲結構，看起來就像一個倒過來的問號，至今成因不明，也成為研究團隊後續解析的重點之一。

真正讓科學家驚訝的，是「巴基球」的排列方式。這種由60個碳原子組成、外型類似足球的分子，早在2010年就透過Spitzer Space Telescope首次在太空中被發現。而這次JWST觀測發現，它們並非隨機散布，而是集中在星雲中一層薄薄的球殼上，形成宛如巨大空心球的結構，顛覆過去想像。

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Western University研究團隊指出，這樣的分布極為罕見，也顯示星雲內部的物理與化學環境遠比預期複雜。透過JWST的光譜能力，科學家還能分析各區域的「化學指紋」，進一步掌握氣體的溫度、密度與運動狀態，讓影像與實際物理過程得以相互對應。

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Tc 1其實是一顆類似太陽的恆星走到生命末期後留下的遺跡。當恆星耗盡燃料，外層氣體被拋向太空，中心留下高溫白矮星，並釋放強烈紫外線，使周圍物質發光，形成如今壯觀的星雲景象。

研究人員表示，巴基球的發現有助於追蹤宇宙中的碳化學，並理解有機分子在極端環境中的變化，甚至可能與生命起源相關。「當我們以為快找到答案時，宇宙卻丟給我們一個問號，」團隊成員形容。

這項跨越15年的研究，如今在JWST加持下有了突破性進展，但更多謎團也隨之浮現，等待科學家進一步解開。

資料來源：Western University、Daily Galaxy

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在宇宙中，有些被稱為「宇宙空洞」的區域，看似空無一物，沒有恆星、星系或任何可見物質。然而，科學家指出，即便把所有物質、暗物質、中微子、光子甚至輻射完全移除，這些空洞也不會變成真正的空白。記者林育如／編譯

在宇宙中，有些被稱為「宇宙空洞」的區域，看似空無一物，沒有恆星、星系或任何可見物質。然而，科學家指出，即便把所有物質、暗物質、中微子、光子甚至輻射完全移除，這些空洞也不會變成真正的空白。

[caption id="attachment_208212" align="alignnone" width="805"] 「宇宙空洞」的區域，看似空無一物，但本身並非毫無內容。（圖／AI生成）[/caption]

原因在於，空間本身並非毫無內容。現代物理認為，宇宙的基礎結構由「量子場」組成。每種粒子——從電子、夸克到暗物質——都只是對應量子場的激發態或振動。換句話說，粒子是場的現象，而場本身無處不在。即便所有粒子消失，量子場仍存在。

這些量子場帶有能量，即使是最空的空間也不可能完全沒有能量。這種「真空能」或「暗能量」正是推動宇宙加速膨脹的關鍵。觀測顯示，暗能量對地球、恆星或星系等高密度區域影響微乎其微，但在稀疏的宇宙空洞中，它則成為主導力量。

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宇宙空洞正因如此而持續膨脹，逐漸推開周圍的宇宙網結構。換言之，空洞不只是空的，它們是宇宙膨脹的引擎。在未來數十至數百億年內，這些空洞的膨脹將改變宇宙大尺度結構，雖然這一過程的時間尺度極長，遠超我們日常經驗。

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科學家提醒，無論身處繁星密集的星系，還是宇宙最深處的空洞，人類永遠不會真正孤單。即便看似空無一物的空間，也隱藏著宇宙最基本的力量——量子場和暗能量。這些看不見的力量，正默默塑造著宇宙的命運。

資料來源：SciTechDaily、Universe Today

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德國馬克斯·普朗克太空物理研究所（MPE）與西班牙天體生物學中心（CAB）的科學家，首次在銀河系中心附近的恆星形成區「G+0.693–0.027」星際雲中，探測到環狀硫化分子「噻吩（thiepine，C₆H₆S）」。這是迄今在地球外觀測到的最大硫化分子，對研究宇宙化學與生命起源具有重要意義。記者林育如／編譯

德國馬克斯·普朗克太空物理研究所（MPE）與西班牙天體生物學中心（CAB）的科學家，首次在銀河系中心附近的恆星形成區「G+0.693–0.027」星際雲中，探測到環狀硫化分子「噻吩（thiepine，C₆H₆S）」。這是迄今在地球外觀測到的最大硫化分子，對研究宇宙化學與生命起源具有重要意義。

[caption id="attachment_206163" align="alignnone" width="817"] 在銀河系的中心，科學家在星際雲中發現了第一個含硫六元環分子。（圖／MPE/ NASA/JPL-Caltech）[/caption]

噻吩是一種由六個碳原子、六個氫原子和一個硫原子組成的六元環分子，其結構與隕石中發現的某些有機分子相似。研究團隊在實驗室中先將液態硫酚（C₆H₅SH）施加 1,000 伏特電擊，生成噻吩，並用自製光譜儀測量其無線電頻譜。隨後，他們將這些實驗數據與西班牙 IRAM 30 米與 Yebes 40 米射電望遠鏡觀測到的星際雲光譜比對，確認噻吩在太空中的存在。

此前，天文學家僅能觀測到由六個原子或更少組成的小型硫化分子，它們對蛋白質與酵素的形成至關重要。然而，更大型、複雜的硫化分子長期未被探測到，造成隕石化學與星際化學之間的差距。此次發現首次在年輕、無恆星的分子雲中確認了這種複雜分子，為理解星際化學與地球生命的聯繫提供了直接證據。

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MPE研究員、領導作者荒木光則（Mitsunori Araki）表示：「這是首次在星際空間明確檢測到環狀、13原子的硫化分子，是理解宇宙化學與生命基本成分之間聯繫的重要一步。」共同作者拉坦齊（Valerio Lattanzi）補充：「結果顯示，生命化學的基礎在恆星形成之前就已存在。」

這一發現也表明，星際空間中可能存在更多尚未被探測的複雜硫化分子。與近期研究相呼應，這些結果顯示，生命化學的成分可能在星際環境中自發形成，暗示生命的化學起源比過去想像更為普遍。

資料來源：Universe Today、MPE、CNN

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距離地球約650光年的赫利克斯星雲（Helix Nebula），近日由詹姆斯韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope, JWST）捕捉到驚艷畫面！這顆行星狀星雲（planetary nebula, PN）是太陽（Sun）未來命運的縮影：紅巨星（red giant）甩出外層氣體，殘存白矮星（white dwarf）照亮周圍，形成宛如「死亡之眼」的奇景。記者林育如／編譯

距離地球約650光年的赫利克斯星雲（Helix Nebula），近日由詹姆斯韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope, JWST）捕捉到驚艷畫面！這顆行星狀星雲（planetary nebula, PN）是太陽（Sun）未來命運的縮影：紅巨星（red giant）甩出外層氣體，殘存白矮星（white dwarf）照亮周圍，形成宛如「死亡之眼」的奇景。

[caption id="attachment_204917" align="alignnone" width="810"] 這張由可見光與紅外線天文望遠鏡（Visible and Infrared Telescope for Astronomy）拍攝的赫利克斯星雲（Helix Nebula）影像（左）展示了整個行星狀星雲的全景，而影像中的方框則標示了詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope, JWST）近紅外相機（NIRCam）拍攝的較小視野範圍（右）。（圖／NASA, ESA, CSA, STScI, A. Pagan (STScI)）[/caption]

JWST影像揭示星雲中約4萬個「彗星結構」（cometary knots），每個比太陽系（Solar System）還大，雖然質量不高，但氣體尾巴隨著恆星風（stellar wind）飄動，宛如宇宙中的彗星群。影像色彩也暗藏秘密：藍色區域是受紫外線（ultraviolet, UV）照射的高溫氣體，黃色區域是氫分子（H2），紅色區域則是最冷、開始形成塵埃（dust）的部分。

研究指出，赫利克斯星雲由三次不同的質量噴發（mass-loss epochs）形成，從內盤（inner disk）到外環（outer ring）再到最外環（outermost ring），外環與星際介質（interstellar medium, ISM）互動，甚至出現震波（shocks）與氣體擠壓痕跡。這些細節幫助科學家理解恆星晚期的演化過程。

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行星狀星雲的生命短暫，赫利克斯約1萬至1.2萬歲，未來幾萬年將逐漸擴散、黯淡，最終融入星際空間。這也是太陽的未來：終將化為白矮星，甩出外層氣體，這些星際物質可能成為下一代星體或行星（planet），甚至孕育水世界（world with water）。

JWST的影像不只是美景，也是宇宙演化（stellar evolution）的「活教材」，讓人類得以一窺恆星最後的璀璨瞬間，也提醒我們：宇宙輪迴，星辰的生與死都是宏大且美麗的劇場。

資料來源：Universe Today、DailyGalaxy、BeforeItsNews、Archyde

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天文物理學家近期提出一種假設性天體—「暗星」（dark stars），或能為現代宇宙學中出現的三個觀測異常提供可能解釋。暗星並非像普通恆星那樣依靠核融合發光，而是可能由 暗物質粒子湮滅釋放能量，形成巨大的天體。這一理論仍屬推測階段，目前尚無直接觀測證據。記者林育如／編譯

天文物理學家近期提出一種假設性天體—「暗星」（dark stars），或能為現代宇宙學中出現的三個觀測異常提供可能解釋。暗星並非像普通恆星那樣依靠核融合發光，而是可能由 暗物質粒子湮滅釋放能量，形成巨大的天體。這一理論仍屬推測階段，目前尚無直接觀測證據。

[caption id="attachment_204040" align="alignnone" width="815"] 距今132億光年UHZ1星系，早期宇宙超大質量黑洞。（圖／擷取自Chandra X-ray Observatory）[/caption]

暗星理論主要用來解釋三個由 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST） 觀測到的現象：第一，宇宙早期出現了質量極大的黑洞；第二，一些星系亮度和結構異常，如被稱為「藍色怪物」的亮星系；第三，一些緻密、低輻射的天體，暫時難以用現有恆星或星系模型解釋。

根據暗星模型，這種天體可能在宇宙尚未形成傳統恆星時就誕生。當暗物質燃料耗盡，暗星可能快速坍縮，形成質量遠超普通恆星殘骸的黑洞，為早期超大質量黑洞的形成提供一種可能途徑。這或能解釋 JWST 觀測到的宇宙早期成熟黑洞。

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此外，某些異常亮的早期星系或許部分受到暗星的影響，而那些緻密但低輻射的天體，也可能與暗星演化或坍縮過程相關。雖然這些都是理論上的推測，但它提供了一種統一框架，將多個觀測異常納入解釋範圍。

科學家指出，暗星理論如果能得到進一步的觀測支持，不僅有助於理解宇宙早期結構形成，也可能為暗物質性質研究提供新線索。目前，這一領域仍充滿不確定性，但為探索宇宙起源提供了新的思路。

資料來源：Space.com、Phys.org

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黑洞是不是能「兩全其美」？最新天文研究告訴我們，答案是——不行！科學家發現，黑洞在釋放能量時，會在強力噴流和高速風之間切換，永遠無法同時出現，就像一個巨大的宇宙翹翹板。記者林育如／編譯

黑洞是不是能「兩全其美」？最新天文研究告訴我們，答案是——不行！科學家發現，黑洞在釋放能量時，會在強力噴流和高速風之間切換，永遠無法同時出現，就像一個巨大的宇宙翹翹板。

[caption id="attachment_203935" align="alignnone" width="802"] 黑洞周圍的吸積盤及高速能量噴流示意圖。（圖／擷取自NASA/JPL-Caltech）[/caption]

華威大學（University of Warwick）的江家晨（Jiachen Jiang）和牛津大學（University of Oxford）的張佐斌（Zuobin Zhang）領導的研究團隊，長期觀測黑洞系統4U 1630−472，這顆黑洞質量約是太陽的10倍，正從伴星吸取物質形成吸積盤。他們發現，每當黑洞噴出高速等離子噴流，X射線風就會消失；反之，風出現時，噴流就停下。

「這像是在吸積盤裡上演一場能量拉鋸戰，噴流與風互相競爭，永遠不會同時存在。」江家晨說。這一發現揭示了黑洞如何自我調節能量，並影響周圍環境。

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研究團隊使用國際太空站上的NASA中子星內部結構探測器（NICER）和南非的MeerKAT射電望遠鏡，對這顆黑洞觀測了三年。結果顯示，雖然黑洞持續吞噬物質，噴流與風的切換模式仍規律存在，且總體輸出的能量和質量保持穩定，暗示黑洞在「調整方式」，但不減少總輸出。

科學家認為，這種切換與吸積盤內磁場結構有關，而非吸入物質的多少。換句話說，黑洞不只是吞掉氣體和塵埃，還能控制這些物質如何回到宇宙環境中。因為這些氣體和塵埃是新恆星的原料，黑洞的「宇宙翹翹板」效應可能直接影響星系中恆星的形成與演化。

這項研究於1月5日發表在《自然天文學》（Nature Astronomy）期刊上，為人類

資料來源：Space.com、NewsBreak、JPL

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談到外太空，多數人腦中浮現的畫面往往是無邊無際的冰冷黑暗，但科學家指出，太空的「冷」其實與地球上的低溫概念大不相同。由於太空幾乎是真空狀態，缺乏足夠的氣體與粒子，無法像地球一樣透過空氣傳導或對流熱能，因此並不存在一個統一、固定的溫度。記者林育如／編譯

談到外太空，多數人腦中浮現的畫面往往是無邊無際的冰冷黑暗，但科學家指出，太空的「冷」其實與地球上的低溫概念大不相同。由於太空幾乎是真空狀態，缺乏足夠的氣體與粒子，無法像地球一樣透過空氣傳導或對流熱能，因此並不存在一個統一、固定的溫度。

[caption id="attachment_203678" align="alignnone" width="827"] 太空幾乎是真空狀態，缺乏足夠的氣體與粒子，無法像地球一樣透過空氣傳導或對流熱能。（圖／AI生成）[/caption]

科學上常用來描述宇宙寒冷程度的依據，來自遍布整個宇宙的「宇宙微波背景輻射」。這是宇宙大爆炸後遺留下來的微弱能量，其溫度約為攝氏零下270度，也就是2.7開爾文，被視為宇宙的背景溫度基準。遠離恆星與其他熱源的空間，物體若長時間不受能量補充，最終會慢慢冷卻至接近這個溫度。

不過，太空並非處處極寒。以地球軌道為例，受到太陽直射的物體表面溫度可迅速升高，而一旦進入陰影區域，溫度又會急劇下降，形成極端的冷熱差異。這也是太空船與太空站必須仰賴精密熱控系統，才能確保設備與太空人安全運作的原因。

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許多科幻電影描繪太空人暴露於外太空會瞬間結冰，但現實並非如此。由於缺乏空氣，人體熱量主要透過輻射散失，速度比想像中緩慢。真正致命的危險反而來自缺氧與體內壓力變化，而非瞬間凍結。

科學家強調，太空的冷不是來自冰雪，而是源於能量的極度稀少。這種超乎日常經驗的環境，也正是宇宙最令人著迷之處。

資料來源：Space.com、Universemagazine.com

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天文學家在研究早期宇宙時，意外發現一個年輕卻異常炙熱的巨大星系團，其內部充滿超高溫氣體，出現時間比現有理論預測早了數十億年，迫使科學界重新檢視星系團的形成模式。研究指出，這股極端熱能很可能來自活躍的超大質量黑洞，為宇宙結構的誕生揭示全新線索。記者林育如／編譯

天文學家在研究早期宇宙時，意外發現一個年輕卻異常炙熱的巨大星系團，其內部充滿超高溫氣體，出現時間比現有理論預測早了數十億年，迫使科學界重新檢視星系團的形成模式。研究指出，這股極端熱能很可能來自活躍的超大質量黑洞，為宇宙結構的誕生揭示全新線索。

[caption id="attachment_203114" align="alignnone" width="793"] 太早了！14億年宇宙竟出現炙熱巨大星系團。（圖／AI生成）[/caption]

這項研究由加拿大英屬哥倫比亞大學（University of British Columbia, UBC）物理與天文系博士候選人 Dazhi Zhou 領導，研究成果於1月5日發表於國際權威期刊《Nature》。研究團隊發現，一個形成於宇宙大爆炸後僅約14億年的星系團，其內部氣體溫度卻高得驚人，至少是理論預測的五倍，甚至比許多現代成熟星系團還要炙熱。

「我們完全沒預料到，會在如此早期的宇宙看到這麼高溫的星系團環境，」Dazhi Zhou 表示。他坦言，起初對觀測訊號抱持懷疑態度，因為數據「強到不像是真的」，但在歷經數月反覆驗證後，研究團隊確認這是一項真實且前所未見的天文發現。

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共同作者之一、加拿大達爾豪斯大學（Dalhousie University）教授 Scott Chapman，也是加拿大國家研究委員會（National Research Council of Canada, NRC）的研究人員，他指出，這項發現顯示早期宇宙中的能量活動可能比原先想像更為劇烈。「我們認為，星系團中至少三個 recently discovered 的超大質量黑洞，已在極早期階段向周圍環境注入大量能量，強烈影響星系團的演化。」

研究團隊觀測的對象為距今約 120 億光年的年輕星系團 SPT2349-56，利用位於智利的阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA）進行研究。儘管年紀尚輕，該星系團中心區域直徑已達約 50 萬光年，內部密集分布超過 30 個活躍星系，其整體造星速率高達銀河系的 5,000 倍。

為測量星系團內部的熱能，研究人員採用「太陽亞澤多維奇效應」（Sunyaev–Zeldovich effect），藉此估算充斥於星系之間的星系團際介質所蘊含的能量。

研究團隊指出，這項發現顯示星系團的形成，可能並非過去認為的緩慢加熱與穩定累積，而是經歷一段由黑洞活動與劇烈造星所驅動的爆發性開端。未來，研究人員將進一步探討黑洞、恆星形成與高溫氣體之間的交互作用，試圖拼湊出宇宙中最大結構誕生的真正過程。

資料來源：SciTechDaily、Daily Galaxy、ScienceAlert

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你以為知道現在幾點很簡單嗎？低頭看看手機就好。但事實上，我們每天依賴的「時間」，背後是一整套精密到不可思議的系統。地球上的標準時間來自協調世界時（UTC），而UTC又建立在全球約450座原子鐘加權平均而成的國際原子時（TAI）之上，目標只是為了盡量貼近地球自轉。光是在地球上，要把時間「對準」就已經不容易了。記者林育如／編譯

你以為知道現在幾點很簡單嗎？低頭看看手機就好。但事實上，我們每天依賴的「時間」，背後是一整套精密到不可思議的系統。根據《Universe Today》報導，地球上的標準時間來自協調世界時（UTC），而UTC又建立在全球約450座原子鐘加權平均而成的國際原子時（TAI）之上，目標只是為了盡量貼近地球自轉。光是在地球上，要把時間「對準」就已經不容易了。

[caption id="attachment_202244" align="alignnone" width="821"] Mars24軟體會顯示火星太陽鐘，以圖形方式呈現火星，包括其當前的向陽面和背陽面，以及「標準」火星時間、登陸器時間和其他地方時間的數值讀數。（圖／NASA GISS）[/caption]

那如果人類未來住到火星，時間要怎麼算？實際操作上其實不難。火星的一天，也就是一個「sol」，比地球日多約37分鐘23秒，只要把「火星時」的小時稍微拉長，照樣可以切成24小時。甚至還有人提出「達里安曆法」，把一年1.88個地球年的火星年，分成24個月，每月27或28個sol，聽起來相當完整。

但問題來了，這套系統一旦完全「火星化」，和地球溝通就變得不方便。目前火星探測任務多半使用「艾里平時」（AMT），類似地球的格林威治時間，並以火星上一個名為Airy-0的小隕石坑作為本初子午線。不過由於定位仍有誤差，實務上任務團隊多半還是以地球時間為基準，用「登陸後第幾個sol」來排程，所以我們才會常聽到「探測車在第25個sol完成任務」。

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理想狀況下，科學家希望建立「火星協調時間」，甚至在火星各地部署原子鐘，形成真正的「火星原子時」。但最新研究指出，事情遠比想像中複雜。根據相對論，重力越強，時間走得越慢。由於地球表面重力約為火星的三倍，放在火星的原子鐘每天會快約477微秒。此外，地球與火星在軌道上的相對速度不斷變化，也會讓時間出現約226微秒的差異，再加上光在兩顆行星間傳遞所需的時間，問題層層疊加。

研究團隊評估後認為，以現有技術，地球與火星之間仍能達到相當準確的時間同步，但難度甚至高於地球—月球系統。即使如此，火星時鐘每天仍可能殘留約100奈秒的誤差。雖然無法做到「完美同步」，但在這個連「現在」都充滿相對性的宇宙裡，人類已經能把時間對得夠準，準到足以跨越行星生活。

資料來源：Universe Today、NIST、NASA GISS、SPACEZE

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美國航太總署（NASA）的SPHEREx太空望遠鏡自今年3月發射後，短短六個月就完成了首張全天空紅外圖像，捕捉到102種不同「顏色」的紅外光。雖然肉眼無法看到這些光，但它們遍布宇宙，科學家將藉此研究宇宙大爆炸後極短瞬間的膨脹事件，並揭示銀河系內生命關鍵元素的分布。記者林育如／編譯

美國航太總署（NASA）的SPHEREx太空望遠鏡自今年3月發射後，短短六個月就完成了首張全天空紅外圖像，捕捉到102種不同「顏色」的紅外光。雖然肉眼無法看到這些光，但它們遍布宇宙，科學家將藉此研究宇宙大爆炸後極短瞬間的膨脹事件，並揭示銀河系內生命關鍵元素的分布。

[caption id="attachment_201924" align="alignnone" width="811"] SPHEREx捕捉的102種紅外波長全景天空圖。（圖／取自NASA）[/caption]

SPHEREx繞極軌道運行地球，每天拍攝約3,600張影像。隨著地球繞太陽移動，望遠鏡的觀測範圍逐步偏移，六個月後終於完成360度全景。這項由NASA噴射推進實驗室（JPL）管理的任務，兩年主任務將完成四次全天空掃描，未來合併的資料將提升測量精度，所有數據對科學家與大眾免費開放。

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SPHEREx的「超能力」在於光譜能力：六個探測器各搭配17色濾鏡，每張影像同時捕捉102種光譜。這些顏色揭示銀河、恆星、行星形成區及宇宙塵雲等特徵，使SPHEREx既能掃描整個天空，又能精細分析光譜。項目經理Beth Fabinsky甚至笑稱，它就像「螳螂蝦的眼睛」，既能看多彩光譜，又能觀察寬廣場域。

這些數據將用來測量數億銀河距離，並以3D方式描繪分布，分析宇宙中銀河群聚的微小變化，進而理解大爆炸後那瞬間宇宙膨脹數兆倍的事件。科學家表示，這些圖像不僅幫助揭開宇宙起源之謎，也能追蹤銀河在近140億年歷史中的演化。JPL主任Dave Gallagher說：「SPHEREx是將大膽構想變成現實的最佳範例，也為發現打開了巨大的潛力。」

資料來源：NASA、Space.com

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