觀測數十億光年外的星系中的個別恆星一直是天文學上的大挑戰。如今韋伯太空望遠鏡透過重力透鏡效應，讓天文學家首度在距地球約65億光年的星系中辨識出破紀錄的44顆個別恆星，這項研究也為探索暗物質及星系結構提供了新的研究方法。
圖說：因受到距離地球約40億光年的Abell 370星系團產生的重力透鏡影響，某些位於星系團後方的背景星系被扭曲成數條發光弧狀影像，包括位於影像中央左下方的「龍弧」星系。影像來源：NASA
這些恆星位於「龍弧」（Dragon Arc）星系之中，此星系影像因受到Abell 370星系團的重力透鏡效應影響，亮度增強且被放大並拉伸成長弧形，讓韋伯望遠鏡能夠逐一解析其中個別恆星。這是天文學家首次能在如此遙遠的星系中，觀測研究大量個別恆星，並藉此解析星系中的暗物質分佈。
圖說：藉由星系團中的漂流恆星與暗物質所產生的重力微透鏡效應，將位於星系團後方遙遠星系中的恆星光線亮度放大了數倍。圖片來源：Fudamoto Yoshinobu
圖說：在Abell 370星系團的放大影像中，明顯呈現出位於中央下方，受重力透鏡影響呈現出扭曲弧狀的「龍弧」星系影像，而研究中所發現的44顆恆星均來自於此。影像來源：NASA
研究團隊發現的恆星，大多為處於演化末期的紅超巨星。對比於過去僅能從觀測中辨識出高溫的藍超巨星，藉由韋伯望遠鏡優異的紅外波段觀測能力，讓天文學家能夠在尋找被重力透鏡效應放大的星系團背景星系過程中，意外發現大量個別的低溫恆星，也將為星系演化提供關鍵新資料。由於遙遠星系通常呈現模糊光斑形狀，要從影像中解析出個別恆星十分困難。然而透過力透鏡效應增強遠處星系光線的亮度，讓韋伯望遠鏡可以藉此解析遙遠恆星。研究團隊表示在過去的觀測中，通常每個星系僅能解析出一到兩顆恆星，但如果要深入研究星系中的恆星族群分佈，就需要更多的個別恆星資料。
未來團隊將利用韋伯望遠鏡，研究更多位於龍弧星系的恆星，並其待能解析其中約數百顆個別恆星的細節。這些資料不僅有助於探索星系形成與演化，更能提供重力透鏡結構及暗物質等研究使用，為觀測遙遠宇宙恆星的領域作出重大貢獻。（編輯／蔡承穎）
論文連結：Nature Astronomy
資料來源：Nature.com
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