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天文學家尚不知曉怪物星系的生長引擎為何關閉。

這三個面板從左到右依次展示了XMM-2599星系可能的演變軌跡。最開始,它是一個塵土飛揚的恆星系,後來死亡,最終也許會成為“最明亮的星系”,或者說是BGG.

天文學家剛剛發現了一種罕見的星系,它在宇宙之初迅速增長之後又以驚人的速度安靜下來。

新發現的巨型行星XMM-2599位於距地球約120億光年的地方,這意味著科學家們現在觀察到的星系,是它在宇宙誕生之初的樣子。 (創造宇宙的大爆炸發生在138.2億年前。)

“甚至在宇宙誕生不到20億年之時,XMM-2599的品質就已超過3000億個太陽,成為一個超大品質的星系,”加州大學河濱分校(UCR)物理與天文學系的博士後研究員本傑明·福雷斯特(Benjamin Forrest)在一份宣告中表示。

“更值得注意的是,XMM-2599在宇宙誕生不到10億年時,就瘋狂地形成了大部分恆星,然後在宇宙誕生18億年時變得沉寂,” 福雷斯特補充說,他是發現XMM-2599的新研究的主要作者。

福雷斯特(Forrest)和他的同事使用了一種名為“多目標紅外光譜儀”(MOSFIRE)的儀器,該儀器安裝在夏威夷凱克天文臺的望遠鏡上。觀察結果幫助研究小組確定XMM-2599的品質及其與地球的距離。

研究人員還確定了這個星系創造了超過1000個恆星——相當於該星系每年在活動高峰期間的恆星數。(作為對比,我們的銀河系目前每年形成新恆星的品質只有一個太陽系的品質。)但那個高峰是從XMM-2599星系中反映出的;而該星系的恆星製造動力已因不明原因停止。

“即使如此大品質的星系在這個時期是極罕見的,模型依然做到了預測它們,” Gillian Wilson有相同的陳述。Gillian Wilson是該研究的合作作者、加州大學河濱分校(UCR)的物理與天文學教授,他領導Forrest所在的實驗室。

“然而,被預測到的星系理論上是應該正在活躍地形成恆星的,”Wilson補充到。“讓XMM-2599如此有趣、非凡、令人驚訝的正是它不再繼續形成恆星了,原因有可能是它停止了獲取燃料,或者星系中的黑洞開始活動了。我們的研究結果表明,下一步應研究模型在星系的早期階段停止恆星的形成所發生的變化。”

研究者將繼續在Keck天文臺觀測XMM-2599,試圖更好地描述該星系的特徵並研究與之相關的未解決的問題。最重要的問題可能與星系的演變歷程有關。

“我們現在還不知道這個星系將會變成什麼樣,”Wilson說。“我們知道它不可能失去品質。一個有趣的問題是它將會發生什麼。隨著時間的推移,它是否有可能依靠自身引力吸引附近正在形成恆星的星系,進而變成更明亮的星系團?”

相關知識

星系是由受引力束縛的恆星、恆星殘留物、星際氣體、星際塵埃以及暗物質構成的系統。星系(galaxy)一詞源自希臘語galaxias (γαλαξίας)。在單詞銀河系(the Milky Way)中, "milky"意為渾濁不清的。星系小到只有幾億顆恆星的矮星,大到有一百萬億顆恆星的巨星。這些恆星都圍繞著各自星系的質心做軌道運動。

根據星系的視覺形態將其分為橢圓星系、螺旋星系和不規則星系。據推測,許多星系的中心有超大品質黑洞。比如銀河系中心的黑洞——人馬座A*,其品質就是太陽的400萬倍。截至2016年3月,嬰兒星系是人類最早觀測到的最遙遠的星系,與地球的同移距離為320億光年,是宇宙大爆炸之後出現的年僅4億歲的星系。2016年的一項調查將可觀測到的宇宙中的星系數量從之前的2000億個增加到2萬億個或更多。總的來說,與之前預測的恆星數量基本一致,比地球上所有的沙粒還多。大多數星系的直徑從1000秒差距到100,000秒差距(約為3000光年到300,000光年)不等,星系間相隔百萬秒差距。相比之下,銀河系的直徑至少為30,000秒差距(即100,000光年),與銀河系最近的大星系——仙女星系相距780,000秒差距(250萬光年)。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3.Mike Wall-小蓋,Melt the Snow,小浪花

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