科學家發現被黑洞「千刀萬剮」而早逝的星系

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天文學家發現被黑洞折磨至死的GS-10578星系。
(JADES Collaboration)


天文學家發現宇宙初期一個已經死亡的年輕星系，它因為受到超大質量黑洞「千刀萬剮」般的折磨，最終「英年早逝」。這是迄今發現最古老的死亡星系之一。

英國劍橋大學（University of Cambridge）在1月12日發布的新聞稿中指出，在一項由該校主導的研究中，研究人員利用詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）和阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array，ALMA）的資料，研究了早期宇宙中的一個星系——大約在宇宙大爆炸後30億年。

這個星系被命名為GS-10578，但其暱稱為帕布羅星系（Pablo's galaxy）。對於宇宙的初期階段而言，該星系的質量非常大，大約是太陽質量的2,000億倍，而且它的大部分恆星形成於125億至115億年前。

GS-10578似乎「英年早逝」。儘管它還相當年輕，卻停止了新恆星的形成，因為它幾乎完全缺乏恆星形成所需的低溫氣體。

該星系中心的超大質量黑洞似乎是罪魁禍首。但這個星系並非死於災難性的事件，而是遭受了「千刀萬剮」般的折磨——此黑洞反覆加熱該星系內外的氣體，阻止其補充新鮮氣體，最終扼殺了恆星的形成。

研究人員利用ALMA對該星系進行了將近7個小時的觀測，希望能偵測到一氧化碳——低溫氫氣的一種示蹤劑，但卻一無所獲。

這項研究的主要報告撰寫人、劍橋大學卡文迪什實驗室（Cavendish Laboratory）和科維理宇宙學研究所（Kavli Institute for Cosmology）的研究人員舒爾茨（Jan Scholtz）表示，即便這是ALMA對這類星系進行的最深入觀測之一，也幾乎沒有發現任何冷的氣體殘留。這表明該星系的消亡是一個緩慢的過程，而不是一次劇烈的打擊。

與此同時，韋伯太空望遠鏡的光譜觀測顯示，該星系的超大質量黑洞噴發出強大的中性氣流，速度高達每秒400公里，每年帶走相當於60個太陽質量的氣體。這些數據表明，該星系剩餘的燃料在短短1,600萬至2.2億年內就被耗盡——遠快於類似星系通常需要數十億年的時間尺度。

經由重建星系的恆星形成歷史，研究人員得出結論——該星系在演化過程中的氣體淨流入量為零。這意味著它從未補充過新鮮氣體。黑洞似乎不是一次將所有氣體吹走，而是通過多次循環加熱或驅逐流入的物質，進而阻止了該星系的自我補充。

舒爾茨說：「你不需要一場大災難來阻止星系形成恆星，只需要阻止新鮮燃料的流入即可。」

這項發現有助於解釋韋伯太空望遠鏡在早期宇宙中觀測到的大量巨大且看似異常古老的星系。在韋伯太空望遠鏡問世之前，這些星系聞所未聞。

舒爾茨說：「現在我們知道它們比我們想像的要普遍得多，而這種『飢餓效應』或許可以解釋它們為何『英年早逝』。」

上述研究成果於1月12日發表在《自然・天文學》（Nature Astronomy）期刊上。



資料來源 : 大紀元
https://www.epochtimes.com/b5/26/1/16/n14677141.htm

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超大質量黑洞太可怕了, 連一個星系都能摧殘成這樣