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早期宇宙中活跃的星系风:会减缓星系成长速度

科普小知识2022-10-18 20:00:59
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早期宇宙中活跃的星系风:会减缓星系成长速度

早期宇宙中的银河风(如图)

新浪科技新闻,北京时间,9月19日据国外媒体报道,星系有点像宠物:你必须给它们长期稳定的食物。将一整年的狗粮倒入一个大碗中可能会让你的宠物变得更强壮,但从长远来看,这对动物没有好处,尤其是如果食物吃得早的话。

如果一个星系在其生命开始时被给予所有的燃料,也会发生类似的情况。这个星系将成为天文学家所说的“星暴星系”,这样的星系通常不会发展成像银河系一样古老而稳定的星系。他们在很小的时候就“去世”了。

然而,一些星系有一种机制来捍卫这种命运:星系风。来自这些星系的分子流将以物质晕的形式逃逸到宇宙或轨道星系中。这些物质将会回落到星系中,为未来更健康的恒星形成爆发提供燃料。银河风将减缓星系的增长,让它们以一种悠闲有序的方式达到成熟体积。

上述观点都来自9月6日发表在《科学》杂志上的一篇论文。这项研究的作者报告说,这是他们第一次看到这种活跃在早期宇宙的银河风。研究人员写道,多亏了一点运气和大量仔细的分析,他们观察到了从距离地球120亿光年的星系发出的星系风。这个星系叫做SPT 2319-55。考虑到光到达地球需要很长时间,这意味着科学家观察到的星系风仅发生在大爆炸后10亿年,当时宇宙仍处于婴儿期。

“在遥远的宇宙中观察风是非常困难的,”研究人员写道。来自这些古老星系的光非常微弱。此外,研究人员指出,星系风的“指纹”信息可能被星系形成过程中的其他信号所淹没。

早期宇宙中活跃的星系风:会减缓星系成长速度

借助于引力透镜效应,科学家们在120亿光年外的一个星系中观察到了银河风。

为了观察恒星风的特征,研究人员使用了不太远的另一个星系。像星系这样的巨大物体有巨大的引力。它们可以像透镜一样弯曲光线。在这项研究中,一个这样的引力透镜使得SPT 2319-55星系从地球上看起来更大,从而使智利阿塔卡马的大型毫米波阵列的科学家能够比其他可能的方法更清楚地观察它并获得更多的细节。

研究人员指出,星系风的探测是通过氢氧化物分子的存在来实现的。这些分子以每秒近800公里的速度从星系中喷出。

然而,SPT 2319-55星系已经是一个星暴星系,科学家不确定该星系的风是否足以拯救它,使它最终能成长为一个成熟的星系。研究人员在论文中写道:“我们的结果表明,(星系风)正在破坏并移除SPT 2319-55星系的气体分子,这可能会抑制该星系在1亿年内的快速恒星形成过程。尚不清楚这是否足以阻止更大规模的恒星形成。”

SPT 2319-55星系可能有如此多的暗物质,以至于星系风无法拯救它。研究人员指出,当所有被驱逐的星系风物质试图回落到星系中形成新的恒星时,暗物质可能会将它们分开,阻止它们的积累。在这种情况下,即使星系风足够强,SPT 2319-55也可能过早死亡,成为自身“贪婪”和质量的受害者。