星系將要走向滅亡,一股強大的力量拯救了它
宇宙可持續發展的一種維繫之道。
Injection
Mission Impossible 2: Music From The Motion Picture Score
Hans Zimmer
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學者們發現,在一個遙遠的星系內,一股強大的力量正在將分子氣體推向外圍,以避免星系的生命過早終結。NRAO
大爆炸結束後的那些年,無疑是我們宇宙歷史上最富有激情的時候。星系中每年都有成百上千的恆星被製造出來。但儘管造星的速度很快,這種狂飆突進式的發展卻並不能長久維繫。
學者們一直有一個疑問,古老的星暴星系早年究竟是如何將它們的造星原料留存至後世的?部分理論認為,星系中存在一種猛烈的星系風,能夠把氣體推向外圍,或離開星系,或滯留在星系的暈中。因此物質才沒有被過早耗盡。被推送至星系外圍的氣體會緩慢地回到星系內,並在一個較為穩定的環境中重啟恆星的製造進程。學者們已經在那些離我們較近的星暴星系內看到過這種現象,但在遙遠的古代宇宙中還沒有發現過。
最近,在阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波望遠鏡陣列(ALMA),以及引力透鏡效應的幫助下,一些天文學家在距離地球120億光年的宇宙深處,目睹了氣體物質是如何在強大星系風的推動下離開星系的。?
參與研究的天文學家在《科學》雜誌上撰文說,他們的觀測目標是一個名為SPT2319-55的星系,其所在年代是宇宙誕生後僅10億年。這個星系正處於急速的恆星產生過程中。在引力透鏡效應的幫助下,學者們對其進行了非常仔細的分析。引力透鏡現象把SPT2319-55的影像放大了許多倍。
每當新的恆星在年輕的星系中誕生,恆星周圍的塵埃和氣體會被加熱並釋放出紅外線。星系風一旦掃過它們,這些紅外線就會短時增亮,進而能夠被ALMA上威力強大的設備分析出它們內部包含什麼樣的元素。
對於SPT2319-55而言,ALMA有能力在其身上發現的星系風運動速度大約是每秒800千米。而通過毫米波段上的分子檢測能力,ALMA在SPT2319-55的星系風中發現了一種名為羥基的化學物質。羥基是急速產星區氣體雲的重要成份。
參與研究的天文學家表示,雖然到目前為止他們只觀察了這一個星系,但相似的星系風在其它星系內可能普遍存在。假如確實是這樣,那麼星系風在星系在發展過程中對物質消耗的控制作用,可能是一種切實有效的常見方式。
雖然學者們對於星系風的來源仍不能下一個定論,它們既可能源自超新星爆發,也可能是超大質量黑洞吞食其周圍氣體的過程產生的;但是即便如此,了解到星系能夠通過特定的方式控制恆星製造進程,並把命運部分地掌握在自己手裡這一點,也足以令人吃驚。
參閱:
https://public.nrao.edu/news/2018-alma-galactic-winds/
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