神秘的銀河系在宇宙年輕的時(shí)候就已經(jīng)死了

當(dāng)一個(gè)星系的氣體和塵埃耗盡時(shí)，恒星誕生的過(guò)程就會(huì)停止。這需要數(shù)十億年的時(shí)間。

但是，有一個(gè)星系在宇宙只有7億年的時(shí)候就已經(jīng)死了。這是怎么回事？

這就是一個(gè)國(guó)際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)想知道的。

“宇宙的前幾億年是一個(gè)非?；钴S的階段，大量的氣體云坍塌形成新的恒星，”劍橋大學(xué)卡夫利宇宙學(xué)研究所的Tobias Looser說(shuō)。

“星系需要豐富的氣體供應(yīng)才能形成新的恒星，而早期的宇宙就像一個(gè)吃到飽的自助餐。

因此，當(dāng)JADES-GS-z7-01-QU星系出現(xiàn)在JWST觀測(cè)中時(shí)，它并沒(méi)有表現(xiàn)出太多正在進(jìn)行的恒星形成的證據(jù)。（JADES代表JWST高級(jí)深度銀河系外巡天。它處于天文學(xué)家所說(shuō)的“淬滅”狀態(tài)，看起來(lái)像恒星形成開(kāi)始并迅速停止。

弄清楚為什么這發(fā)生在年輕的星系上是宇宙學(xué)的重要一步。為什么它停止創(chuàng)造星星？而且，影響恒星形成的因素當(dāng)時(shí)和今天一樣嗎？

當(dāng)星系停止形成恒星時(shí)

恒星形成淬滅是天文學(xué)家不希望很快發(fā)生的事情。

“直到宇宙后期，我們才開(kāi)始看到星系停止形成恒星，這是否是由于黑洞或其他什么，“Francesco D'Eugenio博士說(shuō)，他也來(lái)自Kavli宇宙學(xué)研究所，并與Looser共同撰寫(xiě)了最近一篇關(guān)于JADES-GS-z7-01-QU的論文。

恒星的誕生通常始于氣體云凝聚在一起。富含氣體的地區(qū)，包括星系，是恒星誕生苗圃的主要地點(diǎn)。關(guān)于JADES-GS-z7-01-QU的JWST數(shù)據(jù)顯示，這個(gè)嬰兒星系在開(kāi)始形成后不久（在再電離時(shí)代之后）經(jīng)歷了一個(gè)非常強(qiáng)烈的恒星形成時(shí)期。在3000萬(wàn)到9000萬(wàn)年之間，它燃燒著恒星的形成。然后，突然，它停了下來(lái)。

這并不奇怪——盡管天文學(xué)家不確定它為什么會(huì)停止。顯然，它沒(méi)油了。或一個(gè)位于其中心的超大質(zhì)量黑洞吞噬了大部分可用的“恒星物質(zhì)”.黑洞快速移動(dòng)的風(fēng)和噴流也可能將大量恒星誕生的物質(zhì)完全推出銀河系。

也有可能是JADES-GS-z7-01-QU所經(jīng)歷的恒星形成速度非?？?，只是耗盡了供應(yīng)。根據(jù) Looser 的說(shuō)法，這并非不可能。

“在早期宇宙中，一切似乎都發(fā)生得更快、更戲劇性，這可能包括星系從恒星形成階段進(jìn)入休眠或淬滅階段，”他說(shuō)。

找出答案

從目前的JWST數(shù)據(jù)中尚不清楚這個(gè)小星系在時(shí)間的黎明發(fā)生了什么。天文學(xué)家仍在探索這些數(shù)據(jù)。

“我們不確定這些場(chǎng)景中的任何一個(gè)是否可以解釋我們現(xiàn)在在韋伯身上看到的情況，”該論文的合著者Roberto Maiolino教授說(shuō)。

“到目前為止，為了理解早期宇宙，我們一直使用基于現(xiàn)代宇宙的模型。但現(xiàn)在我們可以看到更遠(yuǎn)的時(shí)間，并觀察到這個(gè)星系中的恒星形成如此迅速地熄滅，基于現(xiàn)代宇宙的模型可能需要重新審視。

這意味著使用JWST進(jìn)行更多觀察。

“我們正在早期宇宙中尋找像這個(gè)星系這樣的其他星系，這將有助于我們對(duì)星系如何以及為什么停止形成新恒星施加一些限制，”D'Eugenio說(shuō)。

“早期宇宙中的星系可能會(huì)'死亡'，然后又重新煥發(fā)生機(jī)——我們需要更多的觀測(cè)來(lái)幫助我們弄清楚這一點(diǎn)。

天文學(xué)家想要探索的還有另一種可能性。JADES-GS-z7-01-QU在JWST觀察到它時(shí)看起來(lái)已經(jīng)死了。但是，恒星誕生的淬滅可能只是暫時(shí)的。也許這是由于恒星物質(zhì)周期性地流向星際空間（由原子核中的黑洞驅(qū)動(dòng)）引起的。其他星系也被觀測(cè)到正在經(jīng)歷恒星誕生的休息，但它們的質(zhì)量比這個(gè)大得多。

也許JADES-GS-z7-01-QU在其歷史的后期開(kāi)始了恒星形成工廠。在那種情況下，它很可能在宇宙歷史的后期時(shí)代變得更加巨大。

而且，這提供了一個(gè)有趣的想法：也許其他“淬滅”的星系也休息了一下，然后大量注入了氣體 - 也許是通過(guò)與其他星系的碰撞 - 創(chuàng)造了后代的恒星。未來(lái)的JWST觀測(cè)應(yīng)該會(huì)發(fā)現(xiàn)更多這樣的星系，這應(yīng)該使天文學(xué)家能夠更詳細(xì)地研究它們的淬滅階段。

本文最初發(fā)表于今天的宇宙.閱讀原文.

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