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早期宇宙中活跃的星系风:会减缓星系成长速度

来源:​新浪科技    发布日期:2018-09-19

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新浪科技讯 北京时间9月19日消息,据国外媒体报道,在某种程度上,星系有点像宠物:你必须在很长一段时间内给予它们稳定的食物。把一整年的狗粮倒进巨大的碗里或许能让你的宠物长得更壮,但从长远来看,这对动物并不是一件好事——特别是食物早早就被吃完的话。

  如果在一个星系的生命初期就给予它所有的燃料,也会发生类似的情况。这个星系会变成天文学家所说的“星暴星系”(starburst galaxy),而这类星系通常不会发展成像银河系这样古老而稳定的星系。它们在很年轻的时候就“死”了。

  不过,一些星系具有防御这种命运的机制:星系风。从这些星系发出的分子流会逃逸到宇宙中,或者以物质晕的形式环绕星系运行。这些物质之后会落回星系中,为以后更加健康的恒星形成爆发提供燃料。星系风会减缓星系的成长速度,使其能从容不迫并有条不紊地达到成熟体积。

  以上观点都来自9月6日发表于《科学》(Science)期刊的一篇论文。研究作者报道称,这是他们第一次见到这种在早期宇宙中活跃的星系风。研究人员写道,感谢一点运气和大量细致的分析,他们观察到了从距离地球120亿光年以外的一个星系中发出的星系风。该星系被称为SPT2319-55,考虑到它的光线到达地球所需的漫长时间,这意味着科学家观察到的星系风出现于大爆炸之后仅10亿年时,当时宇宙还处于婴儿阶段。

  “观察遥远宇宙的(星系)风是很困难的,”研究人员写道。来自这些古老星系的光线十分微弱。此外,研究人员还指出,关于该星系风的“指纹”信息可能会被来自星系形成过程的其他信号淹没。

借助引力透镜效应,科学家对120亿光年外一个星系的星系风进行了观察

借助引力透镜效应,科学家对120亿光年外一个星系的星系风进行了观察

  为了观察恒星风的特征,研究人员利用了另一个不那么遥远的星系。像星系这样的巨大物体具有极大的引力,它们能像透镜一样使光线弯曲。在这项研究中,一个这样的引力透镜使SPT2319-55星系从地球上看起来显得更大,从而使位于智利阿塔卡马大型毫米波阵列的科学家能更清晰地对其观察,获得比其他可能方法更多的细节。

  研究人员指出,对星系风的探测是通过羟基(氢氧根)分子的存在实现的。这些分子以接近每秒800公里的速度从星系中喷射而出。

  然而,SPT2319-55星系已经是一个星暴星系,而科学家并不清楚星系风是否足以拯救它,使其最终能成长为成熟星系。“我们的结果显示,(该星系风)正在扰乱和去除SPT2319-55星系的气体分子,”研究人员在论文中写道,“并且很可能抑制了该星系在1亿年内迅速的恒星形成过程。目前尚不清楚这是否足以在更长期的尺度上终止恒星形成。”

  SPT2319-55星系可能具有非常多的暗物质,以至于星系风无法拯救它。研究人员指出,当所有被排出的星系风物质试图落回星系,以形成新的恒星时,暗物质可能会将其撞开,阻止其积累。在这种情况下,即使星系风足够大,SPT2319-55也可能早早死亡,成为自身“贪婪”和质量的牺牲品。

作者:任天编辑:叶秋红
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