韋伯望遠鏡新發現！天文學家在134億光年外星系找到氧與重金屬

天文學家在已知最遙遠的星系中意外地發現了氧和重金屬等元素。這個星系被稱為JADES-GS-z14-0，距離地球134億光年，這代表它形成於宇宙早期。

最初在2024年1月使用韋伯太空望遠鏡探測到JADES-GS-z14-0

JADES-GS-z14-0是一個異常龐大、明亮且遙遠的星系，最初是在2024年1月使用韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）探測到的。這望遠鏡能夠觀測人眼看不到的紅外光，而來自JADES-GS-z14-0的光花了134億年才抵達我們所在的宇宙角落。因此，不論是韋伯望遠鏡還是位於智利阿塔卡瑪沙漠的阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列望遠鏡（ALMA）等其他觀測站，他們實際觀察到的是宇宙僅有約3億年歷史時的這個星系的樣貌。

意外發現氧和重金屬的存在

當天文學家使用ALMA追蹤韋伯望遠鏡的初步觀測時，他們驚訝地發現了氧和重金屬的存在。這顯示，這個星系在宇宙形成的早期速度比預期的更快。ALMA的發現分別發表在《天文物理期刊》（The Astrophysical Journal）和《天文與天體物理學》（Astronomy & Astrophysics）期刊上。

研究：星系在宇宙形成的早期速度比預期的更快

研究報告主筆、荷蘭萊登大學（Leiden University）萊登天文台（Leiden Observatory）的博士候選人桑德舒斯（Sander Schouws）表示：「這就像在預期只有嬰兒的地方，卻發現了青少年。結果顯示，這個星系形成速度驚人快速，並且快速成熟，這增加了更多證據表明，星系的形成速度遠超過預期。」

圖片來源：ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

劍橋大學研究團隊近日在距離地球700萬億英里的系外行星K2-18b的大氣中，檢測到可能與生命相關的化學物質，這為尋找宇宙中生命提供了迄今最有力的證據。

韋伯太空望遠鏡發現K2-18b行星或存生物跡象

美國太空總署（NASA）的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）第二次在這顆行星的大氣中發現了潛在的生命信號，引發了全球科學界的熱烈討論。儘管這一發現仍需要更多數據來進行驗證，但這可能會改變人類對宇宙生命的理解。

劍橋大學天文學研究所的首席研究員尼庫·馬杜蘇丹（Nikku Madhusudhan）教授帶領團隊，利用JWST分析了K2-18b的大氣，發現了二甲基硫（DMS）和二甲基二硫（DMDS）等兩種分子。這兩種氣體在地球上主要由海洋浮游植物和細菌產生，暗示著K2-18b可能存在類似於生命活動的情況。馬杜蘇丹表示：「這些氣體的含量比地球上高出數千倍，如果與生命有關，那麼這顆行星可能充滿著生命。」他預測，在一到兩年內有望取得決定性的證據，確認生命的存在。

結果僅達到了「三西格瑪」   尚未達到科學界認可的「五西格瑪」

儘管這一發現令人振奮，研究團隊強調，目前的結果僅達到了「三西格瑪」（99.7%的信心水平），尚未達到科學界所認可的「五西格瑪」（99.99999%）的標準，因此無法正式宣稱發現生命。18個月前，團隊首次報告類似的信號時僅達到了「一西格瑪」（68%），受到了質疑，如今可信度有了顯著提升，但仍需要更多的觀測來確認。愛丁堡大學的凱瑟琳·海曼斯（Catherine Heymans）教授指出，即使數據可靠，這些分子也可能來自非生物地質活動，無法斷定其來源於生命。

對於K2-18b的本質和生命信號還存在著激烈的學術辯論

K2-18b的體積約為地球的2.5倍，環繞著一顆紅矮星運行，其大氣缺乏氨氣，推測下方可能存在一個液態海洋吸收了氨氣，這對生命的存在是有利的。然而，劍橋大學的奧利佛·肖特爾（Oliver Shorttle）提出，如果其下方是熔融岩漿海洋，生命存在的可能性將大大減少。NASA的尼可拉斯·沃根（Nicolas Wogan）則認為，K2-18b可能是一顆沒有地表的氣態巨行星。這些分歧表明，對於K2-18b的本質和生命信號還存在著激烈的學術辯論。

韋伯太空望遠鏡解析了大氣的化學成分

JWST的強大性能是這一發現的關鍵。它通過分析K2-18b環繞的恆星穿過其大氣的光線，解析了大氣的化學成分，捕捉到微弱的生命線索。馬杜蘇丹表示，團隊在一次觀測中就偵測到了多種氣體，這讓他們感到意外。這項技術不僅為K2-18b的研究開辟了新途徑，也為探索其他系外行星的生命可能性提供了希望。

科學數據模擬K2-18b的樣子 NASA官網圖片

K2-18b可能成為人類探索宇宙的重要里程碑

馬杜蘇丹坦言，要確認K2-18b是否存在生命還需要時間，但如果成功，這將證明銀河系中生命的普遍存在，並回答「人類是否是宇宙中唯一存在的生命」的終極問題。他說：「這可能是人類首次接近發現宇宙生命的轉捩點。」團隊正與其他研究小組合作，測試這些分子是否可以由非生物過程產生，力求排除所有可能性。

這一發現讓科學界和公眾對尋找宇宙生命充滿期待。隨著JWST持續進行觀測和數據收集，K2-18b可能成為人類探索宇宙的重要里程碑，開啟生命起源的新篇章。更多的進展可以關注劍橋大學和NASA的官方更新。