像跑車開到一半突然熄火，發現古老巨大星系一夕之間停止形成恆星
2020 年 02 月 07
距離地球 120 億光年處，天文學家發現了新的超巨大星系「XMM-2599」。奇怪的是，這個星系在早期宇宙迅速崛起成逾 3,000 億倍太陽質量的星系，卻又馬上安靜下來不再活躍，就像一台開得正歡的跑車突然熄火一樣，研究人員認為，需改善早期星系中恆星形成方式的模型。
宇宙學家一直在努力理解我們宇宙的始、推測宇宙的末，然而光是弄清一個超大質量星系如何誕生與持續成長就是個難題，尤其是存在於宇宙早期的那些大型星系，如何在宇宙誕生不久的歲月裡變得如此巨大。
為此，加州大學河濱分校天文物理學教授 Gillian Wilson 團隊利用凱克天文台，對遙遠星系進行了詳細觀測，並新發現一個距離地球遠達 120 億光年的大質量星系，名為 XMM-2599 。研究人員指出， XMM-2599 星系在宇宙還不到 10 億歲時就已瘋狂形成大部分恆星，星系總質量高達 3,000 億倍太陽質量（或者約當今銀河系的 5 倍），鼎盛期間甚至一年可形成 1,000 個和太陽一樣的恆星（作為比較，銀河系目前每年僅形成 1 個類似太陽的新恆星）。
然後 8 億年後， XMM-2599 星系彷彿引擎忽然熄火，從此沉寂下來，而現有模型預測 XMM-2599 星系就算恆星形成率慢下來、也應該能繼續產生新的恆星，然而觀測事實令人驚訝：它不再形成恆星。研究人員認為該星系之所以進入休眠狀態，有可能是供應恆星形成的「燃料」（氣體、塵埃）已消耗殆盡，也可能是星系中心的超大質量黑洞開始活動、吸積物質。
研究結論已將 XMM-2599 星系歸類為進入非活躍階段，然而成熟的星系不會再丟失質量，只是不再形成恆星，從理論上講， XMM-2599 星系有可能成為當地宇宙中最明亮、質量最大的星系團之一，因此天文學家想知道它最終將變成什麼樣子：隨著時間流逝， XMM-2599 星系會在重力作用下吸引附近的恆星、重新成為一個明亮的活躍物體嗎？還是便從此孤寂下去？又或者處於這兩種狀態之間？
新論文發表在《天文物理期刊》（ The Astrophysical Journal ）。
▲ 從左到右為研究人員推測 XMM-2599 星系的可能演變史：巨大塵埃星系→不發光的星系→星團。
- A galaxy from the early universe grew astonishingly fast, then suddenly stopped
- Dead monster galaxy found lurking in the distant universe
- This huge, distant galaxy formed all its stars really fast
- Astronomers puzzle over ancient ‘monster’ galaxy
（圖片來源：凱克天文台）
原文網址：https://technews.tw/2020/02/07/xmm-2599-ultramassive-galaxy-early-universe-star/
