天文學家首次親眼目睹 遙遠星系在迅速死亡

天文學家首次親眼目睹了一個遙遠星系的死亡，他們將其描述為「真正的極端事件」。

當星系中的所有恆星死亡並且不再有新的恆星形成時，星系本身將不復存在。當所有的星系氣體都噴出時，就會發生這種情況，從而使新星不可能形成。

在2021年1月11日《自然天文學》雜誌上發表的一篇論文中，科學家們首次探測到了這種罕見現象。

編號為ID2299的星暴星系距離地球大約90億光年。因此，當天文學家偶然觀察到它時，他們看到的是年齡大約為45億年的宇宙。

天文學家說，ID2299每年損失的星系氣體大約為1萬個太陽質量，這迅速耗盡了形成新恆星所需的物質。如此驚人的星系氣體耗散似乎是由於兩個星系劇烈的對撞合併造成的，最終兩個星系融合成爲ID2299。

目前，星系形成恆星的速度比銀河系快數百倍，這進一步耗盡了其剩餘的寶貴星系氣體供應。因此，預計ID2299會在幾萬年的時間內快速死亡。

論文主要作者安娜格拉齊婭．普格里西（Annagrazia Puglisi）在歐洲南方天文臺（European Southern Observatory）的聲明中說：「這是我們首次在遙遠的宇宙中觀察到，一個典型的巨大恆星形成星系，由於噴出大量的星系氣體而走向『死亡』。」

天文學家認為，之所以認爲這種現象是星系合併的結果，是因為他們能夠看到罕見的「潮汐尾巴」，而通常在遙遠的星系中看不到它們。天文學家認為，這種拉長的恆星和氣體流是星系合併的直接結果。雖然他們只觀測了星系幾分鐘，但足以發現難以捉摸的潮汐尾巴。

論文的合作者之一的埃曼努爾．達迪（Emanuele Daddi）說：「我們的研究表明，合併可以產生氣體噴射，星系風和潮汐的尾巴看起來很相似。」「這可能使我們改變對星系『死亡』的理解。」

如果研究團隊是正確的，即星系合併導致了巨大的星系氣體損失，他們將需要重新考慮有關星系如何形成和演化以及它們如何死亡的先前理論。其他理論表明，活躍的黑洞或強烈的恆星形成，引起的星系風，是造成此類死亡的原因。

論文合作者之一的傑里米．芬施博士（Jeremy Fensch）說：「研究這個單一事件揭示了，這種事件可能普遍存在，並且許多星系都遭受了這種『引力造成的星系氣體流失』的可能性，包括誤解了許多過去的觀測。」「這可能會對我們讓真正塑造星系演化的理解產生巨大影響。」

普格里西也認同這一重大成果的意義，他說：「我很高興發現如此獨特的星系！我渴望對這個奇怪的天體有更多的了解，因為我堅信，關於遙遠星系的演化有一些重要的資訊要學習。」

這個令人驚訝的發現是偶然發現的，當時團隊正在檢查由阿塔卡馬大型望遠鏡陣（ALMA）製成的星系巡天結果，該巡天結果旨在研究100多個遙遠星系中的星系氣體特性。ALMA僅觀測了幾分鐘ID2299，但是卻收集到了足夠的數據來研究星系及其潮汐尾巴。

論文合作者之一的卡拉．組科斯塔（Chiara Circosta）表示：「ALMA揭示了遙遠星系中恆星形成停止的機制。見證如此大規模的破壞事件，為星系演化的複雜難題增添了重要意義。」◇