科學家揭秘星系“死亡” 或因缺氣體“窒息”

新線索

高含量金屬元素泄露死亡秘密

天文學家的這一最新結論建立在龐大的數據分析基礎之上。

此份研究報告主要作者、英國劍橋大學卡文迪什實驗所和卡弗里宇宙學研究所的天文學家彭英杰介紹，研究人員對超過2.6萬個位于銀河系附近，且平均體積相當的星系進行了金屬含量分析。而星系中的金屬物質是觀察恒星形成歷史的重要標記物。

根據天文學家推理，假如外部力量迅速吸光星系里生成新恒星所需的氣體，金屬元素含量在死亡前后就會是相等的。而假如星系死于緩慢窒息，氣體供應逐漸被阻絕，那么金屬元素含量在一定時期內就會繼續上升，直到氣體全部耗光，金屬元素含量的上升才會停止。

研究人員對比了活星系和死亡星系的金屬含量差別，以及這種差別所能反映的恒星年齡差異。他們發現，就一定的星體質量而言，死星系里的金屬元素含量大大高于仍在生成恒星的同等質量的活星系。這種情況更符合第二種假說，即“緩慢窒息”而死。研究報告還表明，一個星系窒息而死大約需要40億年。彭英杰表示，這是天文學界首次找到確切證據顯示星系如何死亡。

疑犯

黑洞吸走了星系的生命之源？

什么原因導致了星系的緩慢窒息？對此，天文學家也有兩種主要解釋。

其中之一與黑洞有關；還有一種與超新星爆炸有關，抑或二者兼有。

星系中存在著超大質量的黑洞。氣體需要達到一定的低溫和高密度，在引力作用下坍縮才能形成新的恒星，因此熾熱、低密度氣體必須能夠降低溫度，才能具備孕育新恒星的條件。這一降溫過程需要漫長的時間才能實現。而被黑洞吸附的氣體，在黑洞巨大的引力作用下溫度迅速升高，失去了孕育新恒星的機會。

另一種情況，則是大質量的恒星在其生命末期爆發，形成超新星。這一過程中產生強烈的沖擊波，將星系內的氣體像噴泉一樣噴射式地涌出星系。天文學家們觀測到，涌出星系的氣體會逐漸回落到星系周圍。但某些氣體在星系周圍停止了循環，無法重新進入星系，參與新恒星形成的過程。但對于超新星爆炸中的部分氣體，為何會停止循環，天文學家們還沒有得出確切的結論。