发育停滞:哈勃望远镜发现邻近的遗迹星系

科技工作者之家 2018-03-14

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▲图片右上角为哈勃望远镜所获得NGC1277星系的图片。NGC1277位于拥有1000个星系的英仙座星系团的中心,距离地球2.4亿光年之远。

3月12日《自然》报道,哈勃望远镜发现一个特殊的遗迹星系:NGC1277星系。这个非常罕见而且古怪的星系在过去的100亿年里几乎丝毫未改地幸存了下来。它为科学家们探索数十亿年前的星系起源和演变提供了宝贵的新线索。

很久以前,随着一次爆炸,星系NGC1277以比银河系形成还要快1000倍的速度迅速产生,但是随着婴儿潮一代的恒星衰老变红,它突然地就休眠了, 。

尽管此前哈勃望远镜曾观察到这样的“红色与死亡”星系,但还从未在银河系附近确切地找到它们的身影。早期的星系太遥远了,它们在哈勃望远镜的深空图片里面只是一些红点。NGC1277 则为我们提供了一个特别的机会来近距离地观察它。“我们可以详细研究这样一个原始的星系,并借此探测早期宇宙的环境状况”,西班牙La Laguna大学的加那利群岛天文研究所的Ignacio Trujillo说道。

研究人员发现遗迹星系拥有的恒星数是我们银河系的两倍,但是其体积只有银河系的四分之一。本质上来说,NGC1277处于一种发育停滞状态。也许像所有星系一样,它最初只是一个致密天体,但是没有增加更多的物质来长大形成壮丽的旋涡星系。

大概1000个巨大星系里面会有一个能够成为遗迹(古怪)星系,就像NGC1277,研究人员说道。科学家认为发现该星系并不奇怪,但只是认为它在恰当的时间恰当的地点演变——或者就不再演变——它实际选择了不演变。

能够证明该星系发育停滞的证据是恒星身边所围绕的古老的球状星团。巨大星系会拥有金属含量较低(呈现蓝色)的球状星团和金属含量较高(呈现红色)的球状星团。红色星团被认为随着星系产生而生成,但是蓝色星团是后来由于中央星系吞食小行星带来的。但是,NGC1277几乎完全缺失蓝色球状星团。“我已经研究球状星团很长时间了,但这种情况还是第一次见到”, 加那利群岛天文研究所的Michael Beasley说道。

红色星团是证明星系很久以前就没有恒星形成了的强力证据。但是,蓝色星团的缺失也说明NGC1277在吞噬掉周围的星系后再也没有继续生长了。

相反,我们的银河系大概拥有180个蓝色和红色星团。部分原因在于:我们的银河星系继续蚕食那些摆动得太靠近本星系群的几十个小星系。

而NGC1277所在的是一个显著不同的环境。这个星系位于拥有1000个星系的英仙座星系团的中心,距离地球2.4亿光年。NGC1277正以很高的速度穿过星系团,速度在200万英里每小时,因此它不能与其他任何星系融合来收集恒星或者捕捉气体以供养恒星形成。另外,靠近星系团中心,星际气体非常炽热,所以它也无法冷却下来压缩并形成恒星。

通过斯隆数字巡天寻找发育停滞的星系,研究团队找到了50个备选的巨大致密星系。应用相同的技术,但在不同的样本中,NGC1277被确认为是独特的,因为它有一个中央黑洞,而这个黑洞的体积远大于这个尺寸的星系应该有的体积,这加剧了星系超大质量黑洞和致密中心同时生长的情况,但是该星系的恒星数量由于缺乏外部物质而停止生长和膨胀。

“开始我不相信古老星系的假设,但是最终我感到非常惊讶,因为你不是那么轻易就能发现你所预测的天文现象。”Beasley补充道“宇宙总会出现比你想到的更多的惊喜。”

将来的NASA韦伯太空望远镜(预计2019年发射)将允许更多的天文学家来测量NGC1277里面的球状星团的运动。这将提供第一次测量原始星系含有多少暗物质的机会。

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  编译:俞鱼鱼  审稿:alone  编辑:张梦

来源:https://phys.org/news/2018-03-hubble-relic-galaxy-home.html

哈勃望远镜 遗迹星系

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