天文學家找到接近星系失去恆星物質的機制

一隊包括加拿大國家研究委員會的托比·布朗（Toby Brown）在內的一個國際研究團隊，使用阿塔卡瑪大型毫米/次毫米波陣列射電望遠鏡（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array）觀測室女座星團，並完成了對星團內恆星物質的高分辨率調查。 這項研究的主要目的是解決天體物理學長期存在的謎團，是什麼阻止星系的恆星形成活動​​？ 這項研究提供至今為止宇宙極端環境對星系產生嚴重影響的最明確證據。

該研究計劃名為「一氧化碳調查追踪室女座環境」，目的在更好了解恆星的形成和星系在宇宙中的作用。由於所處的環境，銀河系已經停止恆星形成活動​​。這個計劃要揭開那些物理過程會影響分子氣體，以及它如何影響星系的生死。

星系是大恒星的集合，它的誕生、演化和死亡（恆星形成活動​​的結束）對星系在宇宙中的位置以及它與周圍環境的相互作用有重大影響。尤其是星系團是宇宙中最惡劣的環境，這使得它成為天文學家研究星系演化的一個特別有趣的地方。

室女座星系團有二千個星系，是緊鄰銀河系所在星系群的星系團。 由於其大小和鄰近性，室女座星團是最容易研究的星團之一，但它還有其它適合觀察的特徵，因為它擁有相對大量的星系，它們繼續製造恆星。宇宙中的許多星系團都是由紅色星系佔據，這些星系的氣體含量很低，很少形成恆星。

「一氧化碳調查追踪室女座環境」 項目的一項研究以前所未有的分辨率觀測室女座星團中五十一個星系的氣體。結果，很明顯，周圍的環境是如此惡劣，以至於整個星系都停止恆星形成。 布朗指出，室女座星團是一個退休星系聚集地或者稱為「星系墓地」，此外還有百萬度的等離子體、極快的星系以及星系與它周圍環境之間的強烈相互作用。

研究顯示這些極端環境如何剝奪星系的氣體，從而抑制恆星形成，這是宇宙中最重要的物理過程之一。 布朗說：「氣體撕裂是阻止星系中恆星形成的最壯觀和最劇烈的外部因素之一，星系在星系團內的熱等離子體中高速移動。偶爾，大量冷分子氣體從星系中剝離，就好像由一把巨大的掃帚掃了出去。」

在這項研究中獲得的數據包括有關環境如何影響星系從而阻止恆星形成活動​​的遺留謎團的線索。

【圖、文：節譯自美國國家射電天文台2021年11月2日新聞公佈】研究全文刊登在2021年11月1日出版的 arXiv 論文預印本網站 標題是：A Cosmic Whodunit: ALMA Study Confirms What’s Robbing Galaxies of Their Star-Forming Gas