宇宙早期发现大质量“死亡”星系

文章作者:bianji3 | 2017-04-25
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一个国际天文学家小组发现了一个极其古老的巨型星系,编号为ZF-COSMOS-20115,其内部含有超过3000亿颗恒星  一个国际天文学家小组发现了一个极其古老的巨型星系,编号为ZF-COSMOS-20115,其内部含有超过3000亿颗恒星

在宇宙大爆炸之后大约10亿年左右,这个星系便已经基本不再有新的恒星形成,变成了一个“安静的红色死亡星系”,这是这类星系首次在如此早的宇宙时期被发现。  在宇宙大爆炸之后大约10亿年左右,这个星系便已经基本不再有新的恒星形成,变成了一个“安静的红色死亡星系”,这是这类星系首次在如此早的宇宙时期被发现。

   据外媒报道,近日 天文学家们发现了一个不活跃的,且质量巨大的星系,这个星系的宇宙年龄仅有大约16.5亿年。

       研究发现在一个极短的时间窗口里,这个星系内便通过一次星暴事件迅速形成了大量恒星。可在宇宙大爆炸之后约10亿年左右,这个星系变成了一个“安静的红色死亡星系”,已基本不再有新的恒星形成,这是这类星系首次在这么早的宇宙时期被发现。

  一个国际天文学家小组发现的这个巨型星系内,有超过3000亿个恒星拥挤在一个直径大约相当于从太阳到猎户座星云之间距离的空间范围内。天文学家们会认为在这样的早期宇宙中,星系可能都是那种小质量星系,且其内部正大量形成新生恒星。而此次研究发现的这个星系则是质量巨大,且基本已完全终止了恒星形成。

  格雷斯布鲁克(Glazebrook)教授是斯温伯恩天体物理学与超级计算中心主任,是这项研究的第一作者。他称:“这项发现代表了红色超大质量星系发现的最早时间记录。在当时这个庞然大物就像烟花一样,在不到1亿年时间里迅速形成,而当时宇宙还处在极早期阶段。这种在宇宙极早期阶段出现的大质量星系快速形成和快速死亡不符合现有的宇宙早期星系形成机制理论,对现有认识构成挑战。”

  到最近,理论模型研究一直认为类似这种的红色大质量死亡星系应该一直要到宇宙大爆炸之后约30亿年才会出现。格雷斯布鲁克教授指出:“这就如同突然之间出现了一个庞然大物,然后又很快熄灭了。而至于这种情况究竟是怎么出现的?我们现在还只能猜测而已。”

   天文学家们使用位于夏威夷的10米口径凯克望远镜取得了这项发现成果。研究组利用近红外波段获取的深空光谱数据,发现了该星系内部存在大量老年恒星,且年轻恒星基本完全缺失。

  “这是一项相当出乎意料的发现,它对现有的星系形成理论构成挑战,我们很难解释为什么在这么早期的宇宙阶段竟会出现这种类型的星系。”格雷斯布鲁克博士指出。

  此外,天文学家们到现在仍在激烈争论为什么这个星系内部的恒星形成过程会这么早的停止下来。

  这项研究本身是基于此前开展的另外一项研究,该研究宣称这类“死亡星系”可以通过在近红外波段的深度光谱观测工作来进行搜寻。对此,美国德克萨斯农工大学的特兰教授(Vy Tran)深有感触,他是该项研究的合作者,他说:“我们已使用了世界上最强大的望远镜,可我们依旧花费了两个晚上的时间才真正揭示其惊人本质。”

 “通过采集到充足的光线来进行光谱分析,我们成功地解码了这个星系内有关元素和恒星的故事,构建起它们从诞生到死亡的时间线。”特兰博士称。

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