新浪科技訊 日期:7月27日消息,20世紀20年代,埃德溫·哈勃研究了數百個星系,發現它們往往可以分為幾種寬泛的類型。一些星系具有優雅的螺旋,上面充滿了明亮的恆星;另一些星系則呈現球形或橢圓形,內部結構很少或幾乎沒有。1926年,哈勃提出了一個星系分類方案,現在稱為「哈勃序列」,又稱「哈勃音叉圖」。
九州娛樂城ptt-玩運彩討論當我們審視哈勃序列時,可以發現它暗示了星系的演變。開始是一個橢圓星系,然後變平,變成一個螺旋星系。儘管很多人認為這是一個很合理的模型,但哈勃自己卻很謹慎,警告不要妄下結論。我們現在知道,橢圓星系不會演變成螺旋星系,星系的演化也極其複雜。不過,哈勃序列確實標誌著人類開始試圖了解星系如何成長、生存和消亡。
哈勃在天文學界被尊稱為星系天文學之父,在他之後,天文學家取得的認識之一,便是星系的演變與形狀關係不大,反而更多地與恆星的產生有關。正在形成恆星的星系中,有一些區域存在著亮藍色的恆星。在宇宙尺度上,大型藍色恆星的壽命還不夠長,它們的存在表明了恆星在近期形成。行將結束生命的星系中充滿了暗淡的、紅色的恆星。紅矮星的壽命最長,因此當一個星系變得不活躍時,留下來的往往只有紅矮星。在藍、紅兩個時代之間,有一段過渡時期,稱為綠色時代。九州娛樂城ptt-玩運彩討論
由於橢圓星系、螺旋星系和不規則星系都可能處於藍色、綠色或紅色時代,因此很明顯,星繫結構並不會驅動恆星的產生。相反,主要的驅動因素可能是黑洞。大多數星系的中心都有一個超大質量黑洞。這些黑洞導致氣體和塵埃聚集在星系中心周圍,從而觸發新恆星的形成。但是,當超大質量黑洞吞噬附近的物質並進入活躍期時,它們會吸入星系中的氣體和塵埃,從而抑制恆星的產生。
一項新的研究著眼於黑洞和恆星產生之間的相互作用,並提出了一個關於星系如何消亡,以及為什麼消亡的有趣理論。這項研究使用了來自近紅外深河外星系遺迹巡天調查(Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey,簡稱CANDELS)的數據,這是迄今為止規模最大的星系調查。研究小組發現,像銀河系這樣的彌散星系,其產生恆星的周期要比緻密星系更長;即使兩個星系的總體質量相同,這一結論也是成立的。
九州娛樂城ptt-玩運彩討論儘管該結論很合理,但令人驚訝的發現是,這種相關性與星系中心區域的密度有關。更分散的星系需要很長的時間才能使中心區域達到臨界密度,而在這個臨界密度,恆星的形成速率開始下降。由於星系的中心密度可以很好地衡量其超大質量黑洞的大小,因此這一發現支持了星系演化的「反饋」模式。
根據所謂的反饋理論,星系的演化是由中心黑洞驅動的。當這個黑洞形成時,稠密的星系中心區域也隨之形成;但隨著黑洞變大,它會把中心區域加熱到氣體和塵埃都被推開的程度,使星系失去了創造新恆星所需的物質。在小而稠密的星系中,這種轉變發生得很快,而在大而分散的星系中,這種轉變發生得就慢得多。
當然,天文學家還需要做更多的研究,但目前看來,這種反饋機制似乎是最有可能的。換言之,超大質量黑洞在產生充滿恆星的星系的同時,可能也將星系推向了暗淡的、即將消亡的紅色時代。九州娛樂城ptt-玩運彩討論這項新研究發表在近期的《天體物理學雜誌》。(任天)
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