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僵尸星系?银河系或数十亿年前就已“死亡”

2016-02-04 08:28:14 来源:新浪科技 责任编辑:

核心提示:我们可以大致判断银河系基本上是处在边缘位置,即将滑落到“绿谷”中去。因此,完全可能的情况是,和仙女座大星系一样,我们的银河系可能早在数十亿年前就已经死去了。

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有一种观点认为,就像一个僵尸,我们的银河系其实早已“死去”,但却还继续“活着”。左图是一个旋涡星系,其中有很多发着蓝光的年轻恒星;右图是一个椭圆星系,其中有很多发红光的年老恒星

新浪科技讯 北京时间2月4日消息,据英国《每日邮报》报道,有一种观点认为,就像一个僵尸,我们的银河系其实早已“死去”,但却还继续“活着”。我们的近邻——仙女座大星系的情况可能也类似,这个星系可能早在数十亿年前便已经死去,但直到近期才开始表露出它“死亡”的征兆。

星系似乎可以有两种非常不同的死亡途径,分别由两种非常不同的机制过程所驱使——这里所说的“死亡”是指星系中不再孕育新的恒星。对于银河系或者仙女座星系这样的星系来说,这一死亡的过程是极其缓慢的,常常持续数十亿年之久。

随着时间推移,星系如何以及为何会停止产生新的恒星?如何以及为何会改变自己的形状?这些都是星系天文学家们想要弄清楚的重大问题。

现在,我们很有可能正在接近能够回答这些问题的边缘。而这一进展部分要归功于全世界无数的志愿者们,正是这些默默无闻的普通人,通过志愿奉献出自己的业余时间,帮助专业天文学家们梳理数以百万计的星系图像数据样本,并进行归类,从而大大加快了专业天文学家们的研究进展。

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星系大致可以分类为旋涡星系和椭圆星系。前者内部常常含有发蓝色光芒的质量巨大但寿命短促的年轻恒星,而后者则多含有质量较小,发偏红光芒的年老恒星。这样的分类方法是根据20世纪初进行的巡天结果划分的

星系中新生恒星的孕育

星系是一个活跃的系统,它不断将其内部的气体转化为新生的恒星。和人一样,星系也需要食物。不过对于星系来说,它的食物就是从周围的宇宙网结中汲取新鲜的氢气。宇宙中的大部分可见物质都被束缚在一张我们看不到的无形大网结构中,由暗物质构成的无数巨大的晕和线状结构勾结成了这张宇宙之网,这是宇宙中最大的结构。

随着这些气体云团进一步冷却并在暗物质晕的引力作用下聚集,它们就会逐渐形成一个盘状并进一步冷却,最终这些气体云团开始分裂,并在各自自身引力下塌缩形成一个个新的恒星。

另一方面,随着恒星逐渐老去并死亡,它们会通过恒星风或超新星爆发的方式将一部分气体重新返还给星系。随着大质量恒星在猛烈的超新星爆发中消亡,它们会加热周围空间中的气体物质并阻止它们快速冷却的进程。

这就构成了天文学家们所称的反馈机制,星系中的恒星形成过程在这样的反馈机制循环中达到了自我平衡。死亡恒星产生的大量热量加热星系中的气体,造成它们无法快速冷却收缩,也就无法快速形成新的恒星,最终控制了星系中新生恒星诞生的速率。

大部分能够孕育新生恒星的星系都是盘状的,比如旋涡星系或棒旋星系,银河系就是一个棒旋星系。但还有一种非常不同的星系类型,那就是椭圆星系,它们的外观一般接近圆形或是椭圆形。这些星系相比之下不会那么活跃——它们已经失去了新鲜气体的供应,因此也已经停止了新生恒星的形成。其内部的恒星轨道显得混乱,从而使整个星系形成了相对更规整的外观。

如上所述,这些椭圆星系有两个重要的不同点:首先这些星系已经不再形成新的恒星了,其次它们的外观与旋涡星系很不一样。我们可以猜想,这些星系之前一定是发生了某些不同寻常的情况,最终产生了这样巨大的不同。那么这样的情况到底是什么?

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为了掌握更多样本,在统计学尺度上对整个问题进行全面考察。研究人员需要对SDSS等巡天项目拍摄的数以百万计的大量星系图像进行外形等方面的逐一排查分类。他们发起了一项名为“星系动物园”(Galaxy Zoo)的众包项目,任何人都可以登录这个网站参与工作

蓝色=年轻,红色=年老?

星系大致可以分类为旋涡星系和椭圆星系。前者内部常常含有发蓝色光芒的质量巨大但寿命短促的年轻恒星,而后者则多含有质量较小,发偏红光芒的年老恒星。这样的分类方法是根据20世纪初进行的巡天结果划分的。

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