ChristoDher CroCkett
對于星系來說,如果它們工作得太努力,它們也會(huì)耗盡。
研究人員報(bào)告,早期宇宙中的一個(gè)龐大星系在數(shù)億年間瘋狂地生產(chǎn)出大量星體之后,便退出了造星運(yùn)動(dòng)。為什么它會(huì)懈怠下來,目前還不清楚,但是問題的答案或許可以幫助天文學(xué)家對于早期星系的成長,以及它們?nèi)绾芜M(jìn)化成為如今圍繞著我們的星群了解一二。
這個(gè)星系被命名為XMM2599,光從那里出發(fā)要花費(fèi)大約120億年才會(huì)達(dá)到地球。因此天文學(xué)家看到的是這個(gè)星系在宇宙大爆發(fā)之后18億年的樣子。最新的觀測顯示出,那時(shí)這個(gè)星系膨脹到了相當(dāng)于3 000億顆太陽的質(zhì)量,這使它的規(guī)模成為同期已知類似星系的3倍。
這個(gè)星系之所有獲得如此大的質(zhì)量,看起來是有原因的,在數(shù)億年間它以每年形成相當(dāng)于1 000顆太陽的速度產(chǎn)生恒星。然而,造星運(yùn)動(dòng)卻戛然而止,來自于美國加利福尼亞大學(xué)的天文學(xué)家Benjamin Forrest和他的同事們于2月10日在《天體物理雜志通訊》上就此作了報(bào)告。相比而言,銀河系每年僅僅能夠產(chǎn)生出2-3顆恒星。
“這篇論文告訴我們在早期宇宙中恒星能以非常高的效率形成,同樣它們也會(huì)非常高效地熄滅?!眮碜择R薩諸塞州阿姆赫斯特大學(xué)的天文學(xué)家Mauro Giavalisco說道。
只要有寒冷的氣體供給,星系就能夠產(chǎn)生恒星——在整個(gè)宇宙138億年的歷史中,銀河幾乎一直就處于這種狀態(tài)。僅有的讓造星工廠關(guān)閉的方法是阻止冷氣團(tuán)降落于星系之上,或者從根本上將本在那里的氣體移除,Giavalisco說道?!袄碚撨€不能全面解釋如何停止星系如此快速、高效的造星運(yùn)動(dòng),而在不久之前,它還在以驚人的效率形成恒星。”
目前可知在早期宇宙中還存在其他的多產(chǎn)星系,有些也已經(jīng)“退休”了。但沒有一個(gè)像XMM-2599如此龐大,F(xiàn)orrest說道。對宇宙早期的計(jì)算機(jī)模擬不能產(chǎn)生類似龐大的“精疲力盡”者,因此XMM-2599成為一個(gè)謎。
這個(gè)星系中的黑洞或許應(yīng)該對此負(fù)責(zé)。黑洞或許會(huì)引發(fā)一個(gè)由宇宙碎屑組成的超熱漩渦,它與為圍繞星系的氣體提供能量的光一起燃燒,阻止這些氣體合并成為新恒星誕生所需的氣體塊。
另一種可能是,恒星也在完成自我毀滅。恒星大規(guī)模形成最終會(huì)導(dǎo)致大規(guī)模的超新星出現(xiàn),Giavalisco說道,它們將以星系的尺度噴射氣體。
“我們沒有任何確定性的結(jié)論,主要是因?yàn)樗l(fā)生在過去,我們也只能得到這么多線索。”Forrest說道。通過巡天以發(fā)現(xiàn)類似安靜的巨型星系,研究人員有可能“確定是否這只是一個(gè)一次性的奇異星系,或者還是更大群體中的一部分。”他說道。
至于說這么一個(gè)星系會(huì)變成什么樣子,則很難說。但是Forrest和Giavalisco推測,隨著時(shí)間的推移,它的引力會(huì)吸引其他星系,有可能使XMM2599和它的同類成為星系群生長的種子。
王麒譯自 《科學(xué)新聞》( Science News) 2020年3月14日