自1781年被法國天文學家皮埃爾·梅尚首次記錄以來，草帽星系（Sombrero Galaxy，M104）以其獨特的寬邊帽形態成為天文史上最著名的星系肖像之一——中心明亮的核球被一圈濃密塵埃環包裹，恰似一頂墨西哥草帽漂浮于宇宙虛空。

然而當詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在2024年底將它的中紅外儀器（MIRI）對準這片天域時，天文學家目睹了一場認知顛覆：那個延續了二百余年的標志性巨球，竟在鏡頭中神秘消失了。

在哈勃太空望遠鏡傳回的經典可見光圖像中，草帽星系呈現出清晰的“帽子”結構：中央是明亮的球狀核球隆起，外圍環繞著寬闊的塵埃環帶。

這一形象深入人心，成為公眾心中宇宙之美的象征。然而韋伯望遠鏡發布的中紅外圖像卻展現了一個震驚的畫面。

其核球結構完全消失，原本被塵埃遮蔽的光滑內盤首次顯露，外側塵埃環的內側浮現出一個前所未見的小型塵埃盤。

這一戲劇性轉變使星系整體從“草帽”變為了“箭靶”形態。原因何在？紅外波段的穿透力揭曉了答案。

韋伯望遠鏡工作在近紅外與中紅外波段（1-28微米），這些長波長光線可穿透可見光無法逾越的星際塵埃，直接揭示被遮蔽的恒星與結構。

而哈勃可見光圖像中的“核球”實為錯覺——那只是被塵埃反射和散射的可見光在星系赤道面的集中輝光。一旦移除塵埃的濾鏡，核心的真實結構便水落石出。

韋伯的敏銳視力甚至超越了前輩紅外天文臺。對比斯皮策太空望遠鏡的草帽星系紅外圖像（塵埃環呈現平滑外觀），韋伯的中紅外儀器以高出10倍的分辨率首次揭示出環內復雜的團塊結構——如同將一團均勻棉絮拆解為縷縷絲絮。

韋伯不僅重新繪制了草帽星系的輪廓，更以前所未有的清晰度解析了塵埃環的精細構造。

其MIRI儀器在塵埃團塊中探測到了多環芳烴（PAHs）的信號——一類由碳原子構成的復雜有機分子。

這類分子通常存在于恒星形成區，是新生恒星紫外輻射激發周圍物質的產物。然而草帽星系卻展現出令人費解的矛盾。

塵埃結構復雜程度暗示活躍的恒星形成溫床，實際恒星形成率極低，每年僅產生不足1個太陽質量的恒星。

相較于銀河系每年約2個太陽質量的恒星誕生率，或M82星系每年20個太陽質量的爆發，草帽星系近乎處于“停滯”狀態。

這種矛盾暗示著該星系可能經歷了一次劇烈的星系合并事件，在擾動中形成了復雜的塵埃結構，但其氣體儲備已在演化過程中消耗殆盡，無法支撐持續的造星活動。

草帽星系中心潛藏著一個宇宙巨獸——質量相當于90億個太陽的超大質量黑洞。

這一質量遠超銀河系中心黑洞（約400萬太陽質量），本應釋放出耀眼光芒。然而韋伯的數據卻將其歸類為“低光度活動星系核”（LLAGN）。

該黑洞吸積物質的速度極為緩慢，產生的噴流規模微小，如同一只沉睡的巨獸，僅以微弱呼吸維持存在。

這種溫和特性與草帽星系整體的低活躍度一致，暗示該星系已步入平靜的演化晚期。

在草帽星系的引力疆域內，韋伯還捕捉到約2000個球狀星團的蹤跡。

這些由數十萬至百萬顆古老恒星組成的球狀集合體，如同天然的時間膠囊：內部恒星幾乎同時形成于百億年前，成員恒星質量各異但化學成分相似，成為研究恒星演化規律的完美實驗室。

更令人驚嘆的是，在草帽星系的光芒之后，韋伯鏡頭捕捉到了深空中散布的無數背景星系。

它們形態各異，色彩紛呈——藍色暗示活躍的恒星形成，紅色則屬于年老恒星主導的橢圓星系。這些顏色差異成為天文學家測量距離、追溯演化的解碼密鑰。

韋伯對草帽星系的觀測僅是它科學使命的冰山一角。其揭示宇宙奧秘的能力引發全球天文學界的激烈競爭。

截至2024年10月15日，韋伯第四觀測周期共收到2377份觀測提案，申請總時長高達78，000小時，而實際可用時間僅約8，600小時——超額認購率高達9：1，創下望遠鏡運行以來的歷史紀錄。

這些數據在獲取后將通過米庫斯基太空望遠鏡檔案（MAST）向全球開放，讓韋伯之眼真正成為全人類的宇宙之窗。

從哈勃的“草帽”到韋伯的“箭靶”，這一形態轉變不僅是技術進步的注腳，更是人類認知演化的縮影。