破解星系死亡之谜或成未来天文学研究热点

一个锁着的房间,一具死尸,没有明显的致死原因。这是一个神秘事件的经典组织方式。而实际上这也是数年前天文学家用哈勃太空望远镜载荷的新宇宙起源光谱仪(COS)观看距离地球几十亿光年的少数大型星云时所发现的神秘现象。

因为这些星系闪烁着晚年时温度较低的红光,而不是幼年时温度很高的蓝光,科学家了解到它们已经停止生成新的恒星。这些“红色的、死亡的”星系约占整个宇宙所有星系的一半。数十年来,研究人员推测红色星系逐渐在燃烧中走向衰老与灭亡,因为它们已经耗尽新恒星形成所需要的气体。元游棋牌但COS数据却呈现出一些完全不同的情况。事实上,这些正在走向死亡的星系被氢气和氦气所包围,就表面来看,这些气体应该已经落入可以形成恒星的星系。但是因为某种原因,它们却并未落回这些星系。“那些气体还在那里等待。”美国马里兰州巴尔地摩太空望远镜研究所(STScI)COS-Halos团队成员Molly Peeples说,“某种物质在阻挡气体回归。”

死亡星系与生命星系

“星系的故事实元游棋牌际上是气体的故事。”Peeples说。宇航员认为故事应该是这样的:星系出生在气体云中,其内部各个地方经过压缩形成恒星。反过来恒星会用强烈的恒星风暴把气体吹出星系,恒星风暴会在恒星出生时及其走到生命尽头猛烈爆发时形成,或是在一些恒星爆发变成超新星的过程中形成。这些流出的气体环绕在星系周围,形成一个直径约有几十万光年的球形光环——大小约是人们看到的星系的20倍。这种所谓的“星云周围介质(CGM)”中的气体会靠近星系并逐渐变冷,直到重新回归星系之中,然后给新恒星提供燃料,而恒星的诞生和死亡会把气体吹出星系。这个循环经过数十亿年不断重复,直到星系耗尽新的气体,直到其恒星烧尽余下的气体——最终这个星系开始踏上其漫长的死亡之旅。

气体在超新星和中央黑洞的驱动下从M82(一个形成恒星的螺旋星系)爆发。一些气体移动得很快可以逃出星系,而另一些气体会变冷并下沉到星系盘中。

上述故事讲述了两个星系家族的概况。螺旋星系是蓝色的,充满了气体和新生的恒星,其热度极高,可以产生大量的紫外线辐射。椭圆星系是红色的,它们已经耗尽其中的气体,其中的恒星已经年迈冷却,它们发出的光也变成了红色。天文学家认为,星系出生时是蓝色的,而死亡时是红色的。COS-Halos团队领头人Jason Tumlinson说,因为星系要依靠气体循环生存,“星系变成红色的谜题只有通过研究气体来解题”。

(作者:元游棋牌)

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