有东西正在杀死星系，科学家试图寻找真正的“凶手”

这是哈勃望远镜拍摄的NGC 4639图像，这是一个位于处女座的棒状螺旋星系。(美国宇航局图片)

在宇宙的尽头，星系正在被毁灭。他们的恒星形成过程已经停止。目前，科学家正在调查寻找真正的“杀手”。

加拿大首个世界领先的望远镜项目希望实现这一目标。这个名为“调查一氧化碳追踪处女座环境”的新项目正在详细调查星系是如何被它们的环境杀死的。

这项研究是由30名专家组成的团队进行的，他们在以高分辨率拍摄了离我们最近的室女座星系团中的51个星系后，利用阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)绘制了氢分子图。

ALMA于2013年投入使用，耗资14亿美元，是一系列相互连接的无线电天线，安装在智利北部阿塔卡马沙漠海拔5000米的地方。ALMA是现有最大的地面天文项目，是迄今为止建造的最先进的毫米波望远镜，也是研究新恒星形成的致密冷气体云的理想场所，这些恒星在可见光下是看不见的。

大型ALMA研究项目，如VERTICO，旨在解决将在该领域带来重大进展或突破的战略性科学问题。

星系团

星系在宇宙中的位置以及它们如何与周围环境(它们周围的星系间介质)相互作用是影响它们形成恒星能力的主要因素。然而，这种所谓的环境如何决定星系的生死仍然是一个谜。

星系团是宇宙中最大、最极端的环境，包含数百甚至数千个星系。只要有质量，就有重力。星系团中的巨大引力将加速星系，使它们变得非常快，通常达到每秒数千公里，并将星系之间的等离子体加热到如此高的温度，以至于它发出X射线光。

在这些星团稠密且不适宜居住的内部，星系与周围环境相互作用。正是这些相互作用可以杀死——或抑制——它们的恒星形成。

理解哪些猝灭机制可以切断恒星的形成，以及它们是如何实现的，是VERTICO合作研究的主要焦点。

星系的生命周期

当星系穿过星团时，星系间等离子体可以在一个叫做压力剥离的剧烈过程中迅速排出气体。当你移除恒星形成的燃料时，你实际上杀死了星系，因为这个过程会把它变成一个死尸，因为没有新的恒星可以形成。

此外，星系团的高温可以阻止热气冷却并凝结在星系上。在这种情况下，星系中的气体不会被环境主动移除，而是随着恒星的形成而被消耗掉。这个过程将导致恒星形成过程缓慢而不可阻挡的结束。这种病态行为被称为饥饿或窒息。

尽管这些过程差异很大，但每一个过程都会在星系的恒星形成气体上留下独特的、可识别的标记。VERTICO合作的关键是将这些印记缝合在一起，形成一幅星系团如何驱动星系变化的图片。基于几十年的工作，我们计划给这个难题增加一个关键的新部分，以进一步加深我们对环境如何促进星系进化的理解。

理想案例研究

处女座星团是进行如此详细的环境研究的理想场所。它是离我们最近的质量星系团，正在形成过程中，这意味着研究人员可以获得该星系生命周期不同阶段的快照，并可以创建一个详细的图片来显示星团星系中恒星的形成是如何封闭的。

室女座星系团中的星系(例如，射电、光学和紫外)可以在电磁波谱的每个波长上被观察到，但是还不存在观察恒星形成气体(毫米波长)所需的灵敏度和分辨率。作为ALMA迄今为止最大的星系调查之一，VERTICO将为51个星系提供分子氢的高分辨率地图，分子氢是恒星形成的主要燃料。

这个大样本星系的ALMA数据可以准确地揭示在极端环境下，哪些猝灭机制、冲压剥离或饥饿正在杀死星系，以及它们是如何被杀死的。

通过绘制星系中的恒星形成气体，VERTICO将推进我们目前对宇宙最密集区域中的星系如何演化的理解。

蝌蚪工作人员编译自自然新闻，译者李同信，转载必须授权