天文學家剛剛發現了一個罕見的巨型星系,它在宇宙早期快速生長,然後出人意料地迅速沉寂。
這個新發現的巨星系名為 XMM-2599,距離地球約 120 億光年,這意味著科學家們看到的是宇宙非常年輕時該星系的樣子。(創造宇宙的大爆炸發生在 138.2 億年前。)
“甚至在宇宙不到 20 億年的時候,XMM-2599 已經形成了超過 3000 億個太陽質量的質量,使其成為一個超大質量星系,”加州大學河濱分校 (UCR) 物理與天文系的博士後研究員本傑明·福雷斯特在一份宣告中說。
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“更值得注意的是,我們表明 XMM-2599 在宇宙不到 10 億年的時候,在巨大的狂潮中形成了其大部分恆星,然後在宇宙僅 18 億年的時候變得不活躍,”福雷斯特補充道,他是報告 XMM-2599 發現的一項新研究的主要作者。
福雷斯特和他的同事使用了一種名為紅外探測多目標光譜儀 (MOSFIRE) 的儀器,該儀器安裝在夏威夷凱克天文臺的望遠鏡上。MOSFIRE 的觀測使該團隊能夠確定 XMM-2599 的質量及其與地球的距離。
研究人員還確定,該星系在其活動高峰期每年創造超過 1000 個太陽質量的恆星。(相比之下,我們的銀河系目前每年僅形成一個太陽質量的新恆星。)但對於 XMM-2599 來說,那個高峰期已成為過去;它的恆星誕生引擎已經關閉,原因仍然不明。
“儘管如此巨大的星系在這個時代非常罕見,但模型確實預測了它們,”威爾遜補充說,她是 UCR 的物理學和天文學教授,也是福雷斯特工作的實驗室的負責人。
威爾遜補充說:“然而,預測的星系預計會積極形成恆星。XMM-2599 如此有趣、不尋常和令人驚訝的原因是它不再形成恆星,可能是因為它停止獲得燃料或它的黑洞開始啟動。我們的結果呼籲改變模型如何在早期星系中關閉恆星形成。”
研究人員將繼續使用凱克天文臺觀測 XMM-2599,以更好地描述該星系的特徵並研究有關它的未解答問題。最突出的問題可能與星系的命運有關。
“我們不知道它到今天會變成什麼樣子,”威爾遜說。“我們知道它不會失去質量。一個有趣的問題是它周圍會發生什麼。隨著時間的推移,它是否會引力吸引附近的恆星形成星系,併成為一個明亮的星系城市?”
這項新研究於週三(2 月 5 日)線上發表在《天體物理學雜誌快報》上。
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