美國 詹姆斯韋伯太空望遠鏡 觀測到宇宙中最古老的星系團之一，科學家無法解釋他們所看到的景象

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美國 詹姆斯韋伯太空望遠鏡 觀測到宇宙中最古老的星系團之一，科學家無法解釋他們所看到的景象


天文學家利用 美國 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（英語： James Webb Space Telescope，簡稱 JWST），在「宇宙正午 / Cosmic noon」觀測到一個巨大且高度密集的星系團。

這個星系團演化程度如此之高，可能會改變宇宙演化的理論，因為它似乎存在於人們認為這類結構可能出現之前。該星系團被命名為 "XLSSC 122" ，於2014年首次被觀測到。

在美國 詹姆斯韋伯太空望遠鏡（JWST）的數據中，它立刻引起了研究團隊的注意，因為它規模龐大且高度密集，與距離 我們 "銀河系 /  Milky Way" 更近的星系團非常相似。然而，這個星系團的觀測時間 大約在 104億年（10.4 billion years）前，也就是 "大爆炸 / Big Bang" 後約 34億年 （3.4 billion years），而當時人們認為 這類結構才剛開始形成。

更令人興奮的是，XLSSC 122 就像一個重力透鏡，與更遙遠的星系對齊，放大它們的光，使它們更容易被研究。

美國 加州理工學院（英語：California Institute of Technology）團隊負責人 -  Kyle Finner 說 「當我們從 詹姆斯韋伯 太空望遠鏡效應！』XLSSC 122 現在創造了觀測到的最遙遠星系團強引力透鏡效應的記錄，這對天文學家來說是一個寶貴的工具。」

重力透鏡效（Gravitational lensing）應最早由 阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）在 1915 年提出的引力理論 — "廣義相對論" 中預測。

"廣義相對論 /  Theory of relativity" 指出，有質量的物體會導致時空結構彎曲。可以把這想像成把一個保齡球放在一張拉伸的橡膠片上。引力就源自於這個曲率。物體的質量越大，曲率就越大，因此該物體的引力也越大。

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但這也帶來了另一個結果。光通常沿著直線傳播，但時空才是光傳播的路徑。

如果時空是彎曲的，那麼光的路徑也是彎曲的。光線越靠近大質量物體，其路徑的彎曲程度就越大。

這意味著，當一個大質量物體（在本例中為 XLSSC 122）位於地球和更遙遠的光源之間時，來自該背景光源的光會根據其
繞過中間物體的路徑，以不同的時間到達我們的望遠鏡。

這會放大來自背景光源的光，JWST 團隊已成功地利用這一現象來研究古老星系。

當 美國 哈伯太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）之前研究 XLSSC 122 時，它未能拍攝到顯示它是一個 強引力
透鏡的圖像 ；正是 憑藉美國 詹姆斯韋伯太空望遠鏡（JWST） 強大的 觀測能力才確定了這一點。

這個早期星系團的強重力透鏡效應 或許 有助於揭開暗物質之謎。

暗物質幾乎不可見，因為它不與光相互作用，但它確實會與重力相互作用。此外，由於暗物質的質量是構成星系中恆星、
行星、衛星和氣體雲等「普通物質」的五倍，因此它對星系 和星系團（例如XLSSC 122）的引力透鏡效應貢獻最大。

這意味著重力透鏡效應可以用來研究星系團中原本不可見的暗物質的分佈，而這對於星系演化至關重要，因為人們
認為星系和星系團會沿著巨大的暗物質絲狀結構聚集。

目前，科學家們正在積極尋找更多類似 XLSSC 122 的引力透鏡星系團。如果能在宇宙早期就發現它們，宇宙學
或許將迎來重大修正。

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美國 加州理工學院（英語：California Institute of Technology）團隊負責人 -  Kyle Finner 說 「強重力透鏡效應是一種無需直接觀測暗物質即可測量暗物質的方法。它為我們提供了一種靈敏的宇宙學模型探測手段，美國 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）時代尚處於早期階段，如果我們能在宇宙的這個階段獲得數十個甚至數百個此類天體的數據，那麼我們就能真正開始檢驗我們的宇宙學模型。”

該團隊的研究成果於 2026年6月17日在 美國天文學會（American Astronomical Society）第248屆會議發表。

相關論文已發表在《天文物理學雜誌快報》（The Astrophysical Journal Letters）。