星系 宇宙

科学家观测到星系失去了“灵魂”,将成为“行尸走肉”

2019-02-05
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来自NASA的哈勃空间望远镜观测数据显示,距离我们3.3亿光年外,一个螺旋星系D100正在极速冲向一个彗发星系团-----星系的大规模集群,很显然大质量彗发星系团中心附近的混乱环境将对螺旋星系造成恐怖的撕裂伤害,这个星系很快就会与该星系团融为一体,成为它的一部分!但是最重要的是,这个星系将会失去它的灵魂!这个灵魂是创造新恒星的必备条件!它就是气体!

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在哈勃传回的图像中,我们可以看到螺旋星系D100,在这张哈勃太空望远镜拍摄的图像的最右边,当它冲向巨大的彗发星系团的中心时,它的气体正在被疯狂剥离。靠近D100中心区域的深棕色条纹是逃离星系的尘埃轮廓。这些尘埃是一条又长又细的尾巴的一部分,尾巴也由氢气组成,从星系的核心延伸出来。望远镜的锐利视野还发现了尾部年轻恒星团的蓝色辉光。尾巴中间最亮的一团(蓝色部分)包含至少20万颗恒星,这些恒星是由D100持续丢失的氢气提供能量的,一旦这些气体被星系团剥离消失,这个星系将成为一片荒凉的死亡之地,新恒星永远不会出现,最终成为被宇宙抛弃的枯寂世界。

科学家称,如果我们的银河系旋臂消失,就意味着气体的消失,那么生命可能将不会诞生!

而螺旋星系D100正在经历的这个过程被称为“压力剥离”,据了解D100的气体剥离过程大约始于3亿年前。当一个星系在引力的作用下,向一个由数千个星系组成的巨大星团的密集中心坠落时,这个星团就像一群蜜蜂一样聚集在一起。在它的俯冲过程中,星系在星系间物质中穿梭,就像一艘船在水中穿梭。这种物质将气体和尘埃从星系中推开。一旦星系失去了所有的氢气——恒星诞生的燃料——它就会过早地死亡,因为它再也不能创造新的恒星了。

在大质量的彗发星系团中,这种剧烈的气体损失过程发生在许多星系中。但是D100在几个方面是独一无二的。它又长又细的尾巴是它最不寻常的特征。尾巴是尘埃和氢气的混合物,延伸近20万光年,大约有两个银河系那么宽。但这种铅笔状的结构相对较窄,只有7000光年宽。

位于夏威夷的斯巴鲁望远镜在2007年对彗发星系团星系的调查中观测到了这条发光的尾巴。当螺旋星系D100冲向巨大后发星系团的中心时,一条长长的氢气流正从它身上被剥离出来。这张大图是由哈勃太空望远镜的可见光图像和夏威夷斯巴鲁望远镜拍摄的红色氢气流光照片合成的。星系中心发出的狭窄漏斗状特征是红色的氢气。

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研究小组成员、同样来自耶鲁大学的杰弗里·肯尼解释说:“这是一个令人兴奋地观测,它(D100)尾巴轮廓分明,笔直光滑,边缘清晰。像这样的尾巴在大多数计算机模拟中是看不到的,

干净的边缘和丝状结构表明磁场在形成尾巴的过程中起着重要的作用。计算机模拟显示,磁场在尾巴的气体中形成细丝。在没有磁场的情况下,尾巴是块状的,而不是线状的。

研究人员的主要目标是研究沿着尾巴的恒星形成。哈勃敏锐的视觉揭示了年轻恒星团簇发出的蓝光。尾巴中间最亮的一团包含至少20万颗恒星,这是由星系中不断流失的气体引发的。然而,根据尾部所含炽热氢气的数量,研究小组原本预计哈勃望远镜发现的恒星数量将是它探测到的三倍。

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接下来天文学家们需要哈勃望远镜的观测来证实尾巴上的热氢气是恒星形成的标志。因为如果没有哈勃望远镜的深度和分辨率,就很难说发光的氢气是来自尾部的恒星,还是仅仅来自被加热的气体。哈勃的数据显示,气体剥离过程开始于星系的外围,并向中心移动,这是这种类型的质量损失的典型特征。根据哈勃拍摄的图像,这些气体一直被清除到中心6400光年的地方。

同时科学家还发现了一个图片中出现在D100左下方的另一个星系,预示着D100的命运。这个名为D99的天体最初是一个质量与D100类似的螺旋星系。它经历了与D100现在经历的同样剧烈的气体损失过程,现在是一个“行尸走肉”。所有的气体都是在5亿到10亿年前被剥离。它的螺旋结构大部分已经消失,它的恒星居民由古老的红色恒星组成。再过几亿年,D100就会变成D99,一片枯寂的世界即将产生!


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