一个国际科学家团队似乎解决了天文学中一个长期存在的谜团,确定了星系从充满活力的恒星产生系统变成没有新恒星诞生的太空区域的潜在原因。
根据研究人员的说法,这种称为猝灭的现象,即星系停止产生新恒星,可能是由低能量引起的超大质量黑洞,它们产生的星际风的热量和强度足以抑制整个星系中恒星形成的能力。研究小组认为,包含这些超大质量的星系被称为“红色间歇泉”的现象可能相当普遍,这表明许多恒星系统现在实际上处于休眠状态。
如果这些发现得到证实,这将是一项重大发现,这种“星系变暖”解释了宇宙的主要差异之一:是什么将活跃星系与休眠或“静止”恒星系统区分开来?
“恒星是由[气体]形成的,有点像水蒸气凝结成的雨滴,”团队成员之一、天体物理学家米歇尔·卡佩拉里 (Michele Cappellari) 说道来自英国牛津大学。 “在这两种情况下,都需要气体冷却,才能发生凝结。但我们无法理解是什么阻止了许多星系中发生这种冷却。”
鉴于如此多的静止星系内部有足够的气体来不断产生新恒星,研究人员知道一定有其他东西导致了这种休眠状态——但到目前为止,没有人知道那到底是什么。
“这就像在云密地区有沙漠一样,”其中一位研究人员 Edmond Cheung 说来自日本东京大学。 “我们知道静止星系需要某种方法来抑制恒星形成,现在我们认为红色间歇泉现象可能代表了典型的静止星系如何保持静止。”
研究小组认为,被称为红色间歇泉的古老星系——之所以如此命名是因为它们缺乏明亮的蓝色年轻恒星——是由于超大质量黑洞的引力而从活跃星系转变而来的。
在上面的艺术家印象中,你可以看到这种现象的一个例子,银河系变暖是通过两个遥远星系的相互作用而发生的,这两个星系被张亲切地称为“Akira”(右)和“Tetsuo”(左)。
一个超大质量的阿基拉中心的气体从邻近的铁男那里吸取气体,在此过程中产生的强烈风力提高了整个阿基拉周围气体的热量水平,抑制了任何新恒星的诞生,并将该系统变成了红色间歇泉。
虽然科学家此前曾认为这种气体运动可能存在,但这是第一次有人亲眼观察到这种现象。
“这一发现是由于持续不断的惊人力量而成为可能的。ManNGA星系巡天,”首席研究员凯文·邦迪说来自东京大学。 “这项调查使我们能够在三个维度上观察星系,不仅可以绘制它们在天空中的外观,还可以绘制它们的恒星和气体在星系内部的移动方式。”
MaNGA 巡天是同类巡天中规模最大的一次,目前正在绘制 10,000 个附近星系的详细信息,不仅绘制了星系中心的超大质量黑洞,还绘制了它们的边缘。
“由于 MaNGA 研究了如此多的星系,我们的快照甚至可以揭示星系最快的变化,”团队成员颜仁斌说道来自肯塔基大学。 “这就是我们找到阿基拉的方式。”