哈伯望遠鏡35 週年慶典帶來了對草帽星系的生動重新構想，揭示了隱藏的塵埃帶和遙遠的恆星。這頂標誌性的「墨西哥帽」幾乎沒有任何新恆星形成，同時它擁有一個巨大而平靜的黑洞。其光暈中微妙的化學線索表明，一場巨大的合併塑造了它引人注目的輪廓。

哈伯望遠鏡最新拍攝的馬賽克照片聚焦於草帽星係明亮的核球、佈滿塵埃的盤面以及寧靜的中心黑洞。遙遠恆星中重元素的痕跡暗示著一次劇烈的合併塑造了其獨特的形態。圖片來源：ESA/哈伯和NASA，K. Noll

作為哈伯望遠鏡35週年紀念活動的一部分，歐洲太空總署( ESA ) 將發布一系列特別影像，重現哈伯觀測到的一些最引人注目的天體。這些更新的影像結合了最新的哈伯資料和先進的影像處理技術，展現了全新層次的細節。

此系列的第一幅影像聚焦於NGC 346星系。現在，團隊將注意力轉向了他們長期以來最關注的星系：草帽星系。這張新處理的圖像展現了該星系盤面更精細的結構，並揭示了比以往任何時候都更遙遠的背景恆星和星系。

在過去20年裡，哈伯望遠鏡拍攝了多張草帽星系的影像，其中包括2003年10月發布的一張廣受認可的版本（見下圖）。最近，在2024年11月，詹姆斯韋伯太空望遠鏡（ NASA、ESA和CSA合作計畫）為這個標誌性星系提供了截然不同的視角。

美國太空總署的哈伯太空望遠鏡以其銳利的目光，捕捉了宇宙中最雄偉、最上鏡的星系之一——草帽星系，梅西耶104（M104）。該星系的標誌性特徵是一個明亮的白色球狀核心，周圍環繞著構成星系螺旋結構的厚厚塵埃帶。圖片來源：美國太空總署和哈伯遺產團隊（STScI/AURA）

草帽星系：距離、動態與可見性

草帽星系位於室女座，距離我們約3000萬光年，以其獨特的外觀而聞名。從側面看，它明亮的中央凸起和輪廓分明的星系盤形似一頂草帽的帽簷和帽冠，因此得名草帽星系。

儘管草帽星系恆星密集，但令人驚訝的是，它並非恆星形成的溫床。每年，在星系盤中，只有不到一個太陽質量的氣體轉化為恆星。即使是星系中心的超大質量黑洞，其質量高達90億個太陽，是銀河系中心黑洞的2000多倍，也相當平靜。

星系太暗淡，肉眼無法觀測，但使用普通的業餘望遠鏡即可輕鬆觀測。從地球上看，該星系的直徑約為滿月直徑的三分之一。由於該星系在天空中的尺寸過大，哈伯望遠鏡的狹窄視野無法容納，因此這張影像實際上是由多幅影像拼接而成的。

結構之謎和合併線索

這個星系尤其引人注目的原因之一是它的視角，它與星系赤道僅相差六度。從這個有利位置，錯綜複雜的團塊和塵埃絲在明亮的白色星系核和核球的映襯下格外醒目，營造出一種與土星及其光環頗為相似的效果——只不過，它擁有史詩般的銀河尺度。

同時，這種極端的角度使得草帽星系的結構難以辨別。目前尚不清楚它是像我們銀河系那樣的螺旋星系，還是橢圓星系。奇怪的是，該星系的盤面看起來像一個相當典型的螺旋星系盤，其球狀核球和暈也相當典型的橢圓星系——但這兩個部分的組合既不像螺旋星系，也不像橢圓星系。

研究人員利用哈伯望遠鏡對草帽星系進行了研究，測量了該星系膨脹暈中恆星的金屬（天文學家稱為比氦重的元素）。這種測量可以幫助天文學家更好地了解星系的歷史，並可能揭示它過去是否與其他星系合併過。就草帽星係而言，暈中富含金屬的恆星表明，數十億年前它可能與一個巨大星系合併過。哈伯望遠鏡的靈敏測量暗示了一場古老的星系碰撞，這或許可以解釋草帽星系的獨特外觀。

3D動畫展示哈伯太空望遠鏡在地球上空的景象。圖片來源：ESA/Hubble（M. Kornmesser & LL Christensen）

哈伯太空望遠鏡已探索宇宙三十餘年，以其清晰的圖像和突破性的發現徹底改變了我們對太空的理解。哈伯望遠鏡是美國國家航空暨太空總署(NASA) 和歐洲太空總署(ESA) 的聯合項目，由位於馬裡蘭州格林貝爾特的NASA 戈達德太空飛行中心管理，其任務運作由位於丹佛的洛克希德·馬丁航太公司提供支援。科學運作由巴爾的摩的太空望遠鏡科學研究所負責，該研究所由美國大學天文研究協會營運。哈伯望遠鏡一直是天文學領域最重要的工具之一，為從星系形成到宇宙膨脹等各個領域的研究提供了寶貴的見解。

編譯自/ scitechdaily