科学家证明气体供应停止导致星系逐步走向衰亡
一些星系可以产生新的恒星,但是许多其他星系很久以前就停止形成新的恒星了。像银河系这样的活星系有很多冷气体(主要成分是氢),这是恒星形成的必要原料。
天文学家先前提出了两个假说来解释星系死亡的方式:一个是在一些内力或外力的作用下,冷气体突然被“泵出”星系,导致星系瞬间死亡;另一种情况是冷煤气供应已经停止,没有新的煤气供应。银河系在“缓慢窒息”中逐渐衰落。
那么这些星系到底为什么停止工作呢?剑桥大学和爱丁堡皇家天文台的彭、麦奥利诺和科克伦最近在《自然》杂志的网络版上报道说,在大多数情况下,你可以将这一切归因于一种被称为窒息的现象,即气体不再存在于这些星系中,从而剥夺了它们制造新恒星所需的新物质。
研究人员在比较了3905个恒星形成星系和22618个不再参与恒星形成的星系后得出了这个结论。
研究人员注意到,对于质量不超过银河系两倍的星系(大多数星系都是如此),能够形成恒星的星系比同等质量的无声星系含有更少的铁和其他重金属元素。
在这个模型中,天文学家推断,落下的气体可以维持星系制造恒星的能力,而这些气体含铁量很少,因此稀释了星系的铁丰度。一旦气体停止下降,随着构成元素的恒星的爆发,星系中的铁丰度将逐渐增加。
据报道,星系中的金属物质是观察恒星形成历史的重要标志——星系中形成的恒星越多,其中包含的金属物质就越多。如果星系死于“缓慢窒息”,星系中的金属含量将持续上升,直到一段时间,也就是说,恒星形成过程将持续到星系中剩余的冷气体完全耗尽。
研究人员比较了活着的星系和死去的星系之间的金属含量差异,以及其中恒星的年龄差异。他们发现星系死亡的原因更符合第二个假设,即“缓慢窒息”和死亡,这也是天文学家首次发现星系死亡的确切证据。
研究发现,自从气体不再落入星系和星系不再制造恒星以来,40亿年已经过去了。
以银河系为例,大量气体像雨一样落入其中,所以我们的星系不会马上死亡。
研究人员的下一步是找出导致银河系死亡的“罪魁祸首”——是什么导致冷气供应停止。