浩瀚的宇宙中有數(shù)不盡的星系,其中許多注定要走向消亡。然而,人類至今從未觀察到過這種現(xiàn)象。不過,英國和法國科學(xué)家如今首次親眼見證了遙遠星系的消亡場景。
通常情況下,當(dāng)星系中的恒星停止形成時,星系就會逐漸消亡。英國達勒姆大學(xué)和法國薩克雷核研究中心的科學(xué)家們利用智利的阿塔卡瑪大型毫米波望遠鏡陣列(ALMA)觀察到了這種罕見現(xiàn)象,甚至看到其用于形成恒星的冷氣體正大量流失。
圖:遙遠星系 ID2299 的藝術(shù)渲染圖,其大量氣體在兩個星系碰撞后以 “潮汐尾巴”的形式噴射出來
這個星系代號為 ID2299,距離地球大約 90 億光年。ID2299 星系現(xiàn)在每年損失相當(dāng)于 10000 個太陽質(zhì)量的氣體,這導(dǎo)致其形成恒星所需的材料大幅減少。到目前為止,該星系已經(jīng)失去了冷氣體總量的 46%。
與此同時,ID2299 仍在以比我們銀河系快數(shù)百倍的速度快速形成新的恒星,這將進一步加速耗盡該星系中剩余的氣體。這實際上將導(dǎo)致 ID2299 在幾千萬年后死亡。
英國達勒姆大學(xué)和法國薩克雷核研究中心首席研究員兼博士后助理安娜格拉齊亞 · 普格利西(Annagrazia Puglisi)表示:“這是我們首次觀察到遙遠宇宙中巨大星系即將死亡的場景,因為其冷氣體正大規(guī)模噴射流失?!?/p>
這個星系的消亡可能是由于與其他星系碰撞所致。碰撞可能導(dǎo)致氣體損失的有力證據(jù)是 “潮汐尾巴”的形成,后者是兩個星系碰撞后延伸到太空中的氣體和恒星形成的長流。通常情況下,這些潮汐尾巴在如此遙遠的地方難以看到,但天文學(xué)家們能夠在明亮的尾巴延伸到太空時觀察到它。
如果碰撞導(dǎo)致這個星系的氣體流失,天文學(xué)家可能需要重新考慮關(guān)于星系中恒星形成過程的理論。此前,科學(xué)家們認為,恒星形成所產(chǎn)生的風(fēng),與巨型星系中心活躍的黑洞相結(jié)合,將形成恒星所需的物質(zhì)噴出太空,從而標(biāo)志著恒星形成過程結(jié)束。
法國薩克雷核研究中心的研究合著者、天文學(xué)家伊曼紐爾 · 達迪(Emanuele Daddi)說:“我們的研究表明,碰撞可以產(chǎn)生氣體噴發(fā),風(fēng)和潮汐尾巴看起來非常相似。這可能會讓我們改變對星系‘死亡’的理解?!?/p>
未來對 ID2299 的持續(xù)觀測,可能會揭示更多關(guān)于該星系所噴出氣體的信息。倫敦大學(xué)學(xué)院研究員基亞拉 · 切爾科斯塔 (Chiara Circosta)稱:“ALMA 為解釋遙遠星系中恒星形成的機制提供了新的線索。目睹如此大規(guī)模的破壞事件,為復(fù)雜的星系演化之謎增添了重要一環(huán)?!?/p>
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