重力透鏡放大早期星系有機分子訊號：韋伯望遠鏡週年觀察揭示了什麼？

一張誤會與真相：不是戴森環，而是重力透鏡形成的愛因斯坦環

看到藍色核心周圍一圈橘黃色光環，很容易想像成甜甜圈、傳送門或外星文明的巨大結構（像戴森環）。但科學家解釋，這其實是重力透鏡作用的結果：前景一個有質量的星系把後方更遠的星系SPT0418的光線扭曲、放大，剛好對齊時就會形成一個環形影像，稱為愛因斯坦環。

重力透鏡簡單教學：為何它像放大鏡？

愛因斯坦告訴我們，質量會彎曲時空，光線經過扭曲的時空路徑時方向會改變。把前景星系想成一片巨大的透鏡；當它、背景星系和我們在一條直線上時，背景星系的光會被集中並變亮。結果雖然是扭曲的影像，但亮度增加，讓原本很暗或很遠的天體變得更容易觀測。

SPT0418：一個距離遙遠、正在狂生星的古老星系

SPT0418是一個位於時鐘座、距離約123億光年的星系，早期由南極望遠鏡發現，後續用ALMA確認它含大量塵埃，並以每年約350個太陽質量的速率大量形成恆星。重力透鏡把它放大超過30倍，成為韋伯觀測的好目標。

什麼是PAH（多環芳香烴）？為什麼重要？

PAH是由兩個以上苯環連在一起的有機分子，簡稱PAH。它們在宇宙中很常見：存在於彗星、小行星、隕石，也可能占宇宙中相當比例的碳。科學家推測這類有機分子可能和生命起源有關，但發現PAH本身並不等於找到生命。

韋伯如何「看到」PAH？為何史匹哲做不到？

PAH會在近紅外到中紅外（幾微米到十幾微米）波段發光，這些波長在地面被大氣吸收，因此需要在太空中觀測。韋伯的主鏡直徑比史匹哲大七倍，集光面積約六十倍，因此能更快、更清楚地檢測更暗的紅外訊號。韋伯僅用不到一小時、在3.3微米波段，就在SPT0418上偵測到明確的PAH發射譜線，打破了已探測到的最遠PAH紀錄。