水與塵埃在黑洞半光年外倖存——韋伯望遠鏡顛覆認知

利用NASA/ESA/CSA詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，天文學家在距離銀河系超大質量黑洞人馬座A*（Sagittarius A*）僅0.55光年的位置上，發現演化晚期恆星IRS 3仍在活躍產生矽酸鹽塵埃，並且在其外流包層中保留水分子，即使周圍環境極端惡劣。此項研究成果已於2026年8月11日發表在《天文學與天體物理學》（Astronomy & Astrophysics）期刊。

紅巨星IRS 3的關鍵發現

質量與年齡： IRS 3的質量約為太陽的6倍，年齡約為7200萬年。它已進入所謂的「漸近巨星分支」（AGB）階段——這是最終的生命歷程，恆星變得巨大、低溫且明亮，並透過強勁的恆星風大量流失質量。IRS 3的質量流失速率極為驚人——大約每18天就流失相當於一個地球的質量。

包層成分： 這顆恆星周圍包裹著一層層狀的殼狀包層，延伸範圍約達10,000天文單位。包層中富含氧的塵埃，包括矽酸鹽（由9.7微米的Si-O伸縮特徵與18.5微米的O-Si-O彎曲模式識別）以及氧化鋁。最重要的是，研究團隊首次在其中偵測到水分子。

MIRI如何終結化學成分之爭： 過去的觀測始終無法確定IRS 3是富碳還是富氧。韋伯望遠鏡的中紅外儀器（MIRI）獲取了這顆恆星首個連續的中紅外光譜，清楚呈現矽酸鹽塵埃的訊號，最終確認IRS 3是一顆富氧的AGB恆星，排除了以碳為主成分的可能性。

水分子偵測的重要性

水分子的存在尤其令人驚訝，因為人馬座A*周圍的區域充滿來自黑洞及周邊高溫氣體的強烈紫外線與X射線輻射，這種環境通常會迅速摧諸如水分等脆弱分子。德國科隆大學天文學家、該研究主導者弗洛里安·佩斯克（Florian Peißker）表示：「星系中心是最極端的環境之一，因此了解恆星在這種地方是否仍能持續豐富周遭物質，是一個重要問題。」水分子在這種環境中的存活，證明月球級別的分子材料即使在極端輻射條件下也能持續存在。

對星系中心恆星與行星形成的啟示

這些發現顯示，靠近星系中心的演化晚期恆星，即使在過去被認為過於惡劣而無法進行此類過程的環境中，仍能持續以塵埃和水豐富周圍區域——而這些正是行星形成與生命化學反應的關鍵成分。這意味著材料循環以及行星形成的可能性，可能發生在比過去所相信的距離超大質量黑洞更近的位置。這項發現等於告訴我們：未來恆星與行星的建材，即使在極端的重力應力與強烈輻射下仍能形成。