還記得一億有多大這個問題嗎？一個比我們銀河系質(zhì)量更大的星系，擁有超過1萬億顆恒星，銀河才2千億顆，揭示了宇宙中大質(zhì)量星系的“核心”已經(jīng)在大爆炸后15億年形成，比之前的測量結(jié)果早了大約10億年，其研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《天體物理學(xué)》期刊上。

論文作者、日本高級研究生院和日本國家天文臺天文科學(xué)副教授田中雅之說：如果我們把望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)天空，拍下一張深層次的圖像，就能看到那么多星系在外面了。

但我們對這些星系如何形成和成長的理解仍然相當(dāng)有限，特別是涉及到大質(zhì)量星系的時候。星系大致分為死亡或活著的兩類：死亡的星系不再形成恒星，而活著的星系仍然明亮，有恒星形成的活動。“猝滅”星系是一個處于消亡過程中的星系，這意味著它的恒星形成明顯受到抑制。猝滅星系沒有完全活著的星系那么明亮，但它們也沒有死亡星系那么暗。天文學(xué)家在觀察宇宙時，將這一亮度光譜作為識別的第一條線。

天文學(xué)家使用夏威夷W.M.Keck天文臺的望遠(yuǎn)鏡觀察了一個熄滅的星系，這個星系位于斯巴魯/XMM-牛頓深場。這片天空區(qū)域被多臺望遠(yuǎn)鏡觀測，產(chǎn)生了豐富的數(shù)據(jù)供科學(xué)家研究。研究團(tuán)隊使用Keck I望遠(yuǎn)鏡上一種名為MOSFIRE的儀器來獲得該星系的測量結(jié)果。在近紅外光譜中獲得了2微米的測量，這是人眼無法看到的，但它證實(shí)了該星系的光是在大爆炸后僅僅15億年發(fā)出的。研究小組還證實(shí)，星系的恒星形成受到了抑制。合著者、哥本哈根宇宙黎明中心助理教授弗朗西斯科·瓦倫蒂諾(Francesco Valino)說：

可悲的是，被抑制的恒星形成告訴你，一個星系正在消亡。但這正是我們想要詳細(xì)研究的那種星系，以了解星系猝滅發(fā)生的原因。天文學(xué)家認(rèn)為，大質(zhì)量星系是宇宙歷史上第一批死亡的星系，它們藏著著理解為什么首先發(fā)生猝滅的關(guān)鍵。同時還發(fā)現(xiàn)，今天大質(zhì)量星系的‘核心’似乎是在早期宇宙中完全形成的，恒星在星系內(nèi)的運(yùn)動方式取決于該天體包含的質(zhì)量。遙遠(yuǎn)星系中的恒星似乎和較近的恒星移動速度一樣快。

之前的這類測量是在宇宙25億歲的時候進(jìn)行，現(xiàn)在把記錄推高到15億年。令研究人員驚訝的是，星系核心已經(jīng)相當(dāng)成熟了。研究人員正在繼續(xù)研究大質(zhì)量星系是如何形成的，以及它們是如何在早期宇宙中死亡的，在遙遠(yuǎn)宇宙中尋找更多質(zhì)量更大的猝滅星系，這可能會揭示這一過程的早期階段。宇宙中第一個死亡星系是什么時候出現(xiàn)的？這對我們來說是一個非常有趣的問題。要做到這一點(diǎn)，將繼續(xù)用最大的望遠(yuǎn)鏡觀測深空，并隨著更先進(jìn)設(shè)施的出現(xiàn)而擴(kuò)大搜索范圍。

博科園｜研究/來自：國立自然科學(xué)研究院

參考期刊《天體物理學(xué)》

DOI: 10.3847/2041-8213/ab4ff3

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