低質量恆星對星系總光度的貢獻不大,但由於數量可以非常多,累積起來卻佔據相當比例的恆星質量。過往如果假設遙遠星系的 IMF 跟銀河系一樣,便可能低估它們真正擁有的恆星質量。
對樣本中兩個最古老的星系,研究人員認為它們是 JWST 所見「極早成熟星系」的後代。套用今次實際量度到的偏低質量 IMF 後,這兩個星系的推算恆星質量增加約 3 至 4 倍。
JWST 已經發現一些在宇宙非常年輕時便擁有大量恆星、甚至已經停止形成新恆星的星系。例如,GS-9209 的光譜確認顯示,它在大爆炸後約 12.5 億年已是一個大型靜止星系。
這些星系本來已經令星系形成模型感到壓力:模型需要解釋它們如何在短短數億至十多億年內迅速聚集大量物質、形成恆星,再停止造星。如今,如果它們的 IMF 也同樣偏向低質量,實際恆星質量可能比原先估算高出數倍,代表它們必須以更快速度組成更多恆星,難題自然沒有消失,反而更加尖銳。
不過,研究所提到與大爆炸後約 5 億年內觀測到的「極不可能如此早成熟」星系之間的關聯,屬於對最早期系統的推論,並不是直接量度紅移大於約 10 的星系 IMF。今次最穩健的直接結果,來自紅移約 0.7 的 9 個星系。
如果年輕宇宙普遍以這種偏向低質量的方式形成恆星,便代表當時可能誕生了更多長壽命的低質量恆星。這類恆星被視為可能長期擁有行星系統的主要候選者,因此宇宙早期形成的行星系統數量或許比按照銀河系 IMF 推算的更多。
但要留意,這只是由恆星數量推導出的可能含意,今次研究並沒有直接量度行星出現率。
下一步,研究人員會把同一套超深、涵蓋更廣泛波長範圍的光譜分析,應用到更高紅移、更加遙遠的星系,逐步追溯至第一代恆星誕生的時代。隨着宇宙膨脹,相關的 IMF 敏感光譜特徵會移到可由 JWST 觀測的紅外波段,研究人員將藉此測試:低質量恆星過多,究竟是中早期宇宙的普遍現象,還是只出現在某些大型星系之中。
低質量恆星對星系總光度的貢獻不大,但由於數量可以非常多,累積起來卻佔據相當比例的恆星質量。過往如果假設遙遠星系的 IMF 跟銀河系一樣,便可能低估它們真正擁有的恆星質量。
對樣本中兩個最古老的星系,研究人員認為它們是 JWST 所見「極早成熟星系」的後代。套用今次實際量度到的偏低質量 IMF 後,這兩個星系的推算恆星質量增加約 3 至 4 倍。
JWST 已經發現一些在宇宙非常年輕時便擁有大量恆星、甚至已經停止形成新恆星的星系。例如,GS-9209 的光譜確認顯示,它在大爆炸後約 12.5 億年已是一個大型靜止星系。
這些星系本來已經令星系形成模型感到壓力:模型需要解釋它們如何在短短數億至十多億年內迅速聚集大量物質、形成恆星,再停止造星。如今,如果它們的 IMF 也同樣偏向低質量,實際恆星質量可能比原先估算高出數倍,代表它們必須以更快速度組成更多恆星,難題自然沒有消失,反而更加尖銳。
不過,研究所提到與大爆炸後約 5 億年內觀測到的「極不可能如此早成熟」星系之間的關聯,屬於對最早期系統的推論,並不是直接量度紅移大於約 10 的星系 IMF。今次最穩健的直接結果,來自紅移約 0.7 的 9 個星系。
如果年輕宇宙普遍以這種偏向低質量的方式形成恆星,便代表當時可能誕生了更多長壽命的低質量恆星。這類恆星被視為可能長期擁有行星系統的主要候選者,因此宇宙早期形成的行星系統數量或許比按照銀河系 IMF 推算的更多。
但要留意,這只是由恆星數量推導出的可能含意,今次研究並沒有直接量度行星出現率。
下一步,研究人員會把同一套超深、涵蓋更廣泛波長範圍的光譜分析,應用到更高紅移、更加遙遠的星系,逐步追溯至第一代恆星誕生的時代。隨着宇宙膨脹,相關的 IMF 敏感光譜特徵會移到可由 JWST 觀測的紅外波段,研究人員將藉此測試:低質量恆星過多,究竟是中早期宇宙的普遍現象,還是只出現在某些大型星系之中。