星系的形成與演化一直是天文學家關心的課題。也許這項秘密可以 由GOODS(The Great Observatory Origins Deep Survey)為我們解答。

GOODS計畫為NASA的哈伯太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）與 錢卓X射線觀測台（Chandra X-ray Observatory）、SIRTF（Space Infrared Telescope Facility）、ESA的X射線望遠鏡XMM-Newton以及 地面上的VLT, Keck, Gemini等世界級望遠鏡所共同執行，此計畫利用 觀測「太空深域」(space deep field)來獲得早期星系的多波段資料，希冀能揭露星系的演化之謎。 GOODS所觀測的深域為著名的哈伯北天深域（Hubble Deep field North） 與錢卓南天深域(Chandra Deep Field south)，總共有320×320角分大的 面積。截至目前為止，GOODS已經累積了由哈伯太空望遠鏡與錢卓望遠鏡 所觀測的資料，而紅外線望遠鏡SIRTF也將在2003年八月發射上太空加入此計畫。

研究人員表示，GOODS計畫將研究星系與其星族(stellar population)的 演化史，以及恆星形成所釋放的能量及由黑洞所驅動的活躍星系核（Active Galactic Nuclei）。 最新的研究結果顯示出星系的大小在宇宙年齡10億到60億年間有隨著時間逐漸變大 的趨勢，為星系演化模型之一「Bottom-up」提供有利的證據。此觀點認為星系 由小至大循序式的形成，藉由黑暗物質的強重力場將物質凝聚在一起，形成宇宙 中第一批恆星與小型星系，這些小型星系經過碰撞合併等過程逐漸成長為我 們現今看到的星系。

研究人員也檢視了深域中位於宇宙年齡10億年左右；核心具有強烈活動黑洞 的年輕星系，但卻發現到這種星系的數量不如預期多，科學家認為可 能是因為早期星系中的大質量恆星誕生與死亡率比現在高出很多倍，而 大質量恆星死亡爆炸成為超新星時所吹出的恆星風與震波把星系中可以 「餵食」中心黑洞的氣體吹走，使得我們觀測到的數量不如預期多。

雖然如此，仍可能有大質量的黑洞在早期宇宙中形成。根據錢卓南天深 域的資料顯示，有七個可能為大質量黑洞的物體，但這些物體在可見光 卻無對應的部分。研究人員表示這有兩種可能；第一，這些物體可能為 被大量塵埃包圍的星系，因此星系所發出的可見光被塵埃吸收掉了。第二 ，這些物體為極遠，目前尚未被探測到的早期星系。如果這些星系為極遠， 亦即具有高紅移值，那麼它所發出可見光將會紅移到紅外線波段，藉由觀測紅外波段 應該可以提供給我們更詳細的星系演化的資訊。

出處來源：
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