早期宇宙發現大質量「死亡」星系：含超過3000億恆星

北京時間4月25日消息，據國外媒體報道，天文學家們近日發現了一個質量巨大，且不活躍的星系，這個星系所處的年代宇宙年齡還僅有大約16.5億年。研究發現在一個極短的時間窗口內，這個星系內便通過一次星暴事件迅速形成了大量恆星。

資料圖

但在宇宙大爆炸之後大約10億年左右，這個星系便已經基本不再有新的恆星形成，變成了一個「安靜的紅色死亡星系」，這是這類星系首次在如此早的宇宙時期被發現。

一個國際天文學家小組發現的這個巨型星系內，有超過3000億個恆星擁擠在一個直徑大約相當於從太陽到獵戶座星雲之間距離的空間範圍內。天文學家們一般認為在這樣的早期宇宙中，星系應該都是那種小質量星系，並且其內部正在大量形成新生恆星。然而此次研究發現的這個星系則是質量巨大，並且幾乎已經完全終止了恆星形成。

格雷斯布魯克（Glazebrook）教授是斯溫伯恩天體物理學與超級計算中心主任，他也是這項研究的第一作者。他說：「這項發現代表了紅色超大質量星系發現的最早時間記錄。這個龐然大物在當時幾乎就像煙花一樣，在短短的不到1億年時間裡迅速形成，而當時宇宙還處在極早期階段。這種在宇宙極早期階段出現的大質量星系快速形成和快速死亡並不符合現有的宇宙早期星系形成機制理論，從而對現有認識構成挑戰。」

直到最近，理論模型研究還一直認為類似這種的紅色大質量死亡星系應該一直要到宇宙大爆炸之後大約30億年才會出現。格雷斯布魯克教授指出：「這就像突然之間就出現了一個龐然大物，然後又很快戛然而止，熄滅了。而至於這種情況究竟是如何出現的？我們現在還只能猜測而已。」

天文學家們使用位於夏威夷的10米口徑凱克望遠鏡取得了這項發現成果。研究組利用近紅外波段獲取的深空光譜數據，發現了該星系內部存在大量老年恆星，並且年輕恆星幾乎完全缺失。

格雷斯布魯克博士指出：「這是一項非常出乎意料的發現，它對現有的星系形成理論構成挑戰，我們難以解釋為何在這麼早期的宇宙階段竟會出現這種類型的星系。」

另外，天文學家們到現在仍在激烈爭論為何這個星系內部的恆星形成過程會如此早的停止下來。

這項研究本身是基於此前開展的另外一項研究，該研究宣稱這類「死亡星系」可以通過在近紅外波段的深度光譜觀測工作來進行搜尋。對此，該項研究的合作者，美國德克薩斯農工大學的特蘭教授（Vy Tran）深有感觸，他說：「我們已經使用了世界上最強大的望遠鏡，但我們仍然花費了兩個晚上的時間才真正揭示其驚人本質。」

特蘭博士表示：「通過採集到足夠的光線來進行光譜分析，我們成功地解碼了這個星系內有關元素和恆星的故事，並構建起它們從誕生到死亡的時間線。」

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