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星系消亡是什么样子?为什么星系会消亡

2021-01-13 09:50:09  来源:知否

浩瀚的宇宙中有数不尽的星系,其中许多注定要走向消亡。然而,人类至今从未观察到过这种现象。不过,英国和法国科学家如今首次亲眼见证了遥远星系的消亡场景。

通常情况下,当星系中的恒星停止形成时,星系就会逐渐消亡。英国达勒姆大学和法国萨克雷核研究中心的科学家们利用智利的阿塔卡玛大型毫米波望远镜阵列(ALMA)观察到了这种罕见现象,甚至看到其用于形成恒星的冷气体正大量流失。

图:遥远星系ID2299的艺术渲染图,其大量气体在两个星系碰撞后以“潮汐尾巴”的形式喷射出来

这个星系代号为ID2299,距离地球大约90亿光年。ID2299星系现在每年损失相当于10000个太阳质量的气体,这导致其形成恒星所需的材料大幅减少。到目前为止,该星系已经失去了冷气体总量的46%。

与此同时,ID2299仍在以比我们银河系快数百倍的速度快速形成新的恒星,这将进一步加速耗尽该星系中剩余的气体。这实际上将导致ID2299在几千万年后死亡。

英国达勒姆大学和法国萨克雷核研究中心首席研究员兼博士后助理安娜格拉齐亚·普格利西(Annagrazia Puglisi)表示:“这是我们首次观察到遥远宇宙中巨大星系即将死亡的场景,因为其冷气体正大规模喷射流失。”

这个星系的消亡可能是由于与其他星系碰撞所致。碰撞可能导致气体损失的有力证据是“潮汐尾巴”的形成,后者是两个星系碰撞后延伸到太空中的气体和恒星形成的长流。通常情况下,这些潮汐尾巴在如此遥远的地方难以看到,但天文学家们能够在明亮的尾巴延伸到太空时观察到它。

如果碰撞导致这个星系的气体流失,天文学家可能需要重新考虑关于星系中恒星形成过程的理论。此前,科学家们认为,恒星形成所产生的风,与巨型星系中心活跃的黑洞相结合,将形成恒星所需的物质喷出太空,从而标志着恒星形成过程结束。

法国萨克雷核研究中心的研究合著者、天文学家伊曼纽尔·达迪(Emanuele Daddi)说:“我们的研究表明,碰撞可以产生气体喷发,风和潮汐尾巴看起来非常相似。这可能会让我们改变对星系‘死亡’的理解。”

未来对ID2299的持续观测,可能会揭示更多关于该星系所喷出气体的信息。伦敦大学学院研究员基亚拉·切尔科斯塔(Chiara Circosta)称:“ALMA为解释遥远星系中恒星形成的机制提供了新的线索。目睹如此大规模的破坏事件,为复杂的星系演化之谜增添了重要一环。”(小小)

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