詹姆斯·韦伯太空望远镜发现了已知最早的“死亡”星系

2024-11-06 00:28来源:本站

  

  

  詹姆斯·韦伯太空望远镜自2022年投入使用以来,已经发现了许多关于宇宙早期状态的惊喜。我们现在可以再增加一个——当宇宙只有现在年龄的5%时,对一个已经“死亡”的星系的观测。

  科学家们周三表示,韦伯发现了一个星系,大约在131亿年前,即宇宙大爆炸事件发生7亿年之后,恒星的形成已经停止。多年来,人们发现了许多死亡星系,但这是最早的,大约5亿年。

  在某些方面,这个星系就像已故的好莱坞演员詹姆斯·迪恩,他以“活得快,死得早”的人生故事而闻名。

  剑桥大学Kavli宇宙学研究所的天体物理学家Tobias Looser说:“这个星系似乎活得又快又激烈,然后很快就停止了恒星的形成。”他是发表在《自然》杂志上的这项研究的主要作者。

  “在其历史的最初几亿年里,宇宙是狂暴而活跃的,周围有大量的气体可以为星系中的恒星形成提供燃料。这使得这个发现特别令人困惑和有趣,”Looser补充道。

  这个星系相对较小,大约有1亿到10亿颗恒星。这将使它的质量接近我们银河系附近的小麦哲伦云矮星系,尽管那个星系仍在形成新的恒星。

  当一个星系停止形成新的恒星后,它就变得有点像一个恒星墓地。

  “一旦恒星形成结束,现有的恒星就会死亡,不会被取代。这是以一种分层的方式发生的,按照恒星重量的顺序,因为质量最大的恒星是最热的,发出最亮的光,因此寿命最短,”Kavli研究所天体物理学家和研究合著者Francesco D 'Eugenio说。

  D 'Eugenio补充说:“随着最热的恒星死亡,星系的颜色从蓝色(热恒星的颜色)变成黄色到红色(质量最小的恒星的颜色)。”“与太阳质量相当的恒星寿命约为100亿年。如果这个星系在我们观察到它的时候停止形成恒星,那么今天就不会有类似太阳的恒星了。然而,质量比太阳小得多的恒星可以存活数万亿年,所以在恒星形成停止后,它们仍会继续发光。”

  研究人员确定,这个星系经历了3000万到9000万年的恒星形成爆发,然后突然停止。他们正试图找出原因。

  他们说,这可能是由于银河系中心的超大质量黑洞的作用,或者是一种被称为“反馈”的现象——新形成的恒星产生的能量爆炸——将形成新恒星所需的气体推出星系。

  Looser说:“另一种情况是,恒星形成过程中气体很快就被消耗掉了,而星系周围的新鲜气体却没有及时补充,导致星系饥饿。”

  与哈勃太空望远镜相比,美国宇航局的韦伯望远镜能够观察到更远的距离,因此也能追溯到更久远的过去。在其他发现中,韦伯使天文学家看到了已知最早的星系,这些星系比预期的更大、更丰富。

  在这项新研究中,研究人员能够在某个时刻观察到死亡星系。他们说,有可能它后来又恢复了恒星形成。

  D 'Eugenio说:“如果一些星系能找到新鲜气体转化成新的恒星,它们可能会经历重生。”“我们不知道这个星系的最终命运。这可能取决于导致恒星形成停止的机制。”

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