一个奇异的红色星系

作者: Zwicky

来源: 原理

发布日期: 2017-04-09

本文介绍了ZF-COSMOS-20115星系的发现及其快速演化的特点,探讨了星系演化的普遍规律和该星系的特殊性,提出了对星系形成机制的挑战和对未来观测的期待。

星系的演化是由恒星诞生所驱动的。通常,一个星系在它年轻的时候会进入一段活跃的恒星诞生时期,接着恒星的形成会慢慢减缓,因为制造恒星的原材料(气体和尘埃)的总量会慢慢减少。由于明亮、蓝色的恒星的生命周期要比红色的短的多,因此随着时间的流逝,这些年轻的恒星最终会以超新星或白矮星作为生命的终结。一个逐渐老去的星系会慢慢变得越来越不活跃,最后只留下红矮星继续燃烧,成为红色的星系。

这个过程通常都是比较缓慢的,但最近刚刚发现的一个星系却出乎预料。

这个星系被称为ZF-COSMOS-20115,当我们看到它的时候其实是在非常遥远的过去,即宇宙诞生后的16.5亿年(宇宙的年龄约为137亿年)。这个星系的质量是银河系的五倍,但它所容纳的恒星却被包含银河系大小的十二分之一内,而且已经停止形成恒星。

在宇宙诞生后的17亿年,古老的银河系还是一个凌乱的矮星系,质量只有今天的五十分之一。在那个时候,其它的星系都倾向于更加的小,但持续在产生恒星。在小于十亿年的时间内,ZF-COSMOS-20115是如何成长成如此庞大,又是如何在这么短的时间内就结束自己的生命,我们并不知道具体原因。它的发现挑战了我们对星系诞生机制的理解。这就不得不迫使我们重新思考为什么有些星系成长的快,有些则比较慢。

通过对该星系的光谱进行分析,研究人员确认它在被观测到的5亿到10亿年前就已经停止产生新的恒星。数据也显示了该星系每年诞生的恒星质量大于1000个太阳质量,而一般的星系每年产生的质量小于100个太阳质量。如此高的恒星诞生率意味着星系很可能在1亿年内就已经成长至如此庞大。

是什么触发了该星系在短时间内就进入了形成恒星的高峰期还不清楚。或许是因为它和别的星系相互合并导致星系的气体被压缩到很高的密度,从而触发了恒星以更快的速度产生。在这些合并的星系中,由于产生恒星的速度很快,因此气体会消耗的很快。一旦星系耗尽了所有的气体,恒星就会停止产生,也就意味着星系走向了生命的终结。

天文学家也不清楚这样的星系在早期宇宙中有多常见。这是因为它们非常昏暗和遥远,这使它们非常难以观测。我们只能期待2018年发射的韦伯太空望远镜能够为我们带来新的视野。

UUID: 90b499cb-898f-4b63-b028-23fe35ba6ce4

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/原理公众号-pdf2txt/2017年/2017-04-09_一个奇异的红色星系.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0028 元