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星星如何「抗衰老」?

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星暴星系會快速消耗燃料,將燃料轉化成恆星。它們通常不會演化成古老而穩定的星系,年紀輕輕就煙消雲散。不過,某些星系擁有防禦機制,能夠避免這種厄運,它們的法寶便是「星系風」。這種風能夠延緩星系的生長速度,讓它們有機會發育成熟。

早期宇宙的星系風藝術概念圖

星系有點像寵物,要定期「餵食」才能不斷發育。隨著一天天長大,寵物的食量也與日俱增。如果每天喂的過飽,長此以往不利於寵物的健康,尤其是在食物短缺或者斷糧的情況下。如果在生命初期就耗光所有燃料,等待星系的將是「早逝」。所謂的星暴星系就是這樣的不幸者。

星暴星系會快速消耗燃料,將燃料轉化成恆星。它們通常不會演化成銀河系這樣的古老而穩定的星系,年紀輕輕就煙消雲散。不過,某些星系擁有防禦機制,能夠避免這種厄運,它們的法寶便是「星系風」。

在引力透鏡的幫助下,科學家對120億光年外的星系風進行觀測

星系風是它們噴射的分子流,逃逸到宇宙或者以物質光暈的形式環繞,物質最後會像雨一樣落回星系,為日後形成更健康的恆星提供燃料。這種風延緩了星系的生長速度,為它們爭取到寶貴時間,有機會步入成年。

星暴星系藝術概念圖

根據9月6日發表於《科學》雜誌的一篇論文,科學家觀測到早期宇宙的星系風,風的主人距地球約120億光年,被命名為SPT2319-55。之所以能夠得出這一發現要感謝耐心細緻的探索和一點點運氣。SPT2319-55的光線需要經過漫長的旅途才能抵達地球。科學家發現星系風在大爆炸後10億年便從SPT2319-55噴出,當時的宇宙還處在幼年時期。

距地球90億光年的「伊卡洛斯」。科學家藉助引力透鏡看到它的尊容

研究人員指出觀測遙遠宇宙的風並非易事。古老星系的光線非常暗淡,星系風又處在運動狀態,揭示其存在的「指紋」可能被其它信號淹沒。為了發現SPT2319-55星系風的蹤跡,科學家藉助了另外一顆不太遙遠的星系。

星系等大品質天體擁有超乎尋常的引力,能夠像透鏡一樣彎曲光線,也就是所謂的引力透鏡效應。引力透鏡能夠放大SPT2319-55,允許科學家藉助阿塔卡瑪大型毫米波/亞毫米波陣列(ALMA)對其進行更細緻的觀測。

銀河系

研究發現羥基以每秒800公里的速度從SPT2319-55噴出。通過對羥基的變化進行觀測,科學家發現了星系風。SPT2319-55本身就是一個星暴星系,星系風能否延緩它的造星速度,讓它順利步入成年和老年,現在仍是一個未知數。

研究人員在論文中指出:「我們的研究顯示星系風干擾和剔除SPT2319?55中的分子氣體,有可能在長達1億年時間裡抑製它的造星速度。但能否在更長時間內按下恆星形成的暫停鍵,現在尚不得而知。」

暗物質電腦模擬圖

此外,SPT2319-55的周圍還存在大量暗物質,星系風無法真正拯救它的命運。當所有風試圖回歸星系以形成新恆星時,暗物質會從中作梗,阻止物質聚集,讓造星成為不可能。也就是說,儘管有星系風的存在,SPT2319-55也可能因為自己的「貪婪」遭受早逝厄運。


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