早期宇宙中活躍的星系風：會減緩星系成長速度

　　2018年09月19日 08:25 新浪科技


　　

　　早期宇宙中的星系風（想象圖）

　　新浪科技訊 北京時間9月19日消息，據國外媒體報道，在某種程度上，星系有點像寵物：你必須在很長一段時間內給予它們穩定的食物。把一整年的狗糧倒進巨大的碗里或許能讓你的寵物長得更壯，但從長遠來看，這對動物並不是一件好事——特別是食物早早就被吃完的話。

　　如果在一個星系的生命初期就給予它所有的燃料，也會發生類似的情況。這個星系會變成天文學家所說的「星暴星系」（starburst galaxy），而這類星系通常不會發展成像銀河系這樣古老而穩定的星系。它們在很年輕的時候就「死」了。

　　不過，一些星系具有防禦這種命運的機制：星系風。從這些星系發出的分子流會逃逸到宇宙中，或者以物質暈的形式環繞星系運行。這些物質之後會落回星系中，為以後更加健康的恆星形成爆發提供燃料。星系風會減緩星系的成長速度，使其能從容不迫並有條不紊地達到成熟體積。

　　以上觀點都來自9月6日發表於《科學》（Science）期刊的一篇論文。研究作者報道稱，這是他們第一次見到這種在早期宇宙中活躍的星系風。研究人員寫道，感謝一點運氣和大量細緻的分析，他們觀察到了從距離地球120億光年以外的一個星系中發出的星系風。該星系被稱為SPT2319-55，考慮到它的光線到達地球所需的漫長時間，這意味著科學家觀察到的星系風出現於大爆炸之後僅10億年時，當時宇宙還處於嬰兒階段。

　　「觀察遙遠宇宙的（星系）風是很困難的，」研究人員寫道。來自這些古老星系的光線十分微弱。此外，研究人員還指出，關於該星系風的「指紋」信息可能會被來自星系形成過程的其他信號淹沒。

　　

　　藉助引力透鏡效應，科學家對120億光年外一個星系的星系風進行了觀察

　　為了觀察恆星風的特徵，研究人員利用了另一個不那麼遙遠的星系。像星系這樣的巨大物體具有極大的引力，它們能像透鏡一樣使光線彎曲。在這項研究中，一個這樣的引力透鏡使SPT2319-55星系從地球上看起來顯得更大，從而使位於智利阿塔卡馬大型毫米波陣列的科學家能更清晰地對其觀察，獲得比其他可能方法更多的細節。

　　研究人員指出，對星系風的探測是通過羥基（氫氧根）分子的存在實現的。這些分子以接近每秒800公里的速度從星系中噴射而出。

　　然而，SPT2319-55星系已經是一個星暴星系，而科學家並不清楚星系風是否足以拯救它，使其最終能成長為成熟星系。「我們的結果顯示，（該星系風）正在擾亂和去除SPT2319-55星系的氣體分子，」研究人員在論文中寫道，「並且很可能抑制了該星系在1億年內迅速的恆星形成過程。目前尚不清楚這是否足以在更長期的尺度上終止恆星形成。」

　　SPT2319-55星系可能具有非常多的暗物質，以至於星系風無法拯救它。研究人員指出，當所有被排出的星系風物質試圖落回星系，以形成新的恆星時，暗物質可能會將其撞開，阻止其積累。在這種情況下，即使星系風足夠大，SPT2319-55也可能早早死亡，成為自身「貪婪」和質量的犧牲品。（任天）