关于星系为什么停止形成恒星的新见解

关于星系为什么停止形成恒星的新见解

星系团是宇宙中罕见的区域，由数百个星系组成，包含数万亿颗恒星，以及热气体和暗物质。人们早就知道，当一个星系落入一个星系团时，恒星的形成会在一个被称为“淬火”的过程中迅速停止。然而，究竟是什么导致了恒星的熄灭，仍然是个谜，尽管天文学家们提出了一些看似合理的解释。

由加州大学河滨分校(University of California, Riverside)的前研究生、天文学家瑞安•福尔茨(Ryan Foltz)领导的一项新的国际研究，对冷却时间尺度进行了迄今为止最好的测量，测量了宇宙历史中70%的时间尺度是如何变化的。这项研究还揭示了这个过程可能是关闭星团中恒星形成的原因。

每个进入星系团的星系都会携带一些尚未形成恒星的冷气体。一种可能的解释是，在冷气体转变成恒星之前，它已经被星团里的热气和致密气体“剥离”离开了星系，导致恒星形成停止。另一种可能是星系被“扼杀”了，这意味着它们停止形成恒星，因为一旦它们落入星系团内部，它们的储层就不再得到额外的冷气体的补充。预计这是一个比剥离更慢的过程。第三种可能性是，恒星形成本身的能量会驱使大量冷气体燃料远离星系，阻止其形成新恒星。这种“流出”的情况预计会比剥离发生得更快，因为气体永远消失在星系中，无法形成新的恒星。

因为这三个不同的物理过程预测了星系在宇宙历史上不同的相对时间尺度下的熄灭，天文学家假设如果他们能比较在很长时间基线上观测到的熄灭星系的数量，导致恒星熄灭的主导过程将更容易显现。然而，直到最近，还很难找到遥远的星团，更难以测量它们星系的性质。国际“斯皮策”(Spitzer)对红色序列星系团调查(SpARCS)的改编，通过开创性的新星系团探测技术，目前已测量出宇宙历史的70%以上，这一技术使得在遥远的宇宙中发现了数百个新的星系团。

使用一些自己的新发现的sparc集群,新的UCR-led研究发现需要一个星系不再停止形成恒星宇宙变老:宇宙是年轻时只有11亿年(40亿岁),13亿年当宇宙是中年(60亿岁),和50亿年的宇宙。福尔茨说:“通过对遥远宇宙中星系团星系的猝灭时间尺度与邻近宇宙星系的猝灭时间尺度进行比较，我们发现，像气体剥离这样的动态过程比窒息或喷射更符合预测。”

为了实现这一最先进的测量，SpARCS团队要求在夏威夷使用W. M. Keck天文台望远镜(直径10米)进行10个晚上的观测，在夏威夷和智利使用双子双子望远镜(直径8米)进行25个晚上的观测。“多亏了非凡的投资在我们这些天文台工作,我们现在认为,我们有一个好主意的恒星形成停在最大规模的星系星团,“吉莉安·威尔逊说,加州大学河滨分校的物理学和天文学教授sparc调查的领袖,在他的实验室Foltz完成这项研究工作。然而，有很好的理由相信低质量的星系可能会通过不同的过程被熄灭。这是我们团队接下来要回答的问题之一。