生育率太低,銀河系附近發現一個老齡化星系

2021-01-19 星空天文

生二胎也還遠遠不夠啊。

NGC 1277星系。NASA


NGC 1277(左)和NGC 1278(右)星系周圍紅、藍球狀星團數量的對比。NGC 1277周圍的球狀星團以紅色為主,而NGC 1278的藍色球狀星團數量要比前者來得多。NASA


最近,天文學家在哈勃太空望遠鏡拍攝的照片中,發現了一個老齡化的星系。這個星系內的恆星在過去100億年內基本沒有發生過更新,生育率基本為0。相關論文發表在3月12日的《自然》雜誌網絡版上。


這個星系名為NGC 1277,它曾經是一個造星活動極為旺盛的星系,星系內的恆星產生速度曾比銀河系今天的產星速度高出1000倍。但不知為何,隨著它體內的恆星逐漸老去,就再也沒有新的恆星出現了。星系看起來也變得越來越紅。


此前人們發現的老齡星系大多位於早期宇宙中,亦即它們離我們十分遙遠。但NGC 1277距離我們卻只有2.2億光年,相對來說相當近。因此前者在望遠鏡中最多只是一個小紅點,而後者的細節可以暴露無遺。


NGC 1277包含的恆星數量是銀河系的兩倍,但體積卻只有銀河系的四分之一。這是因為早期的星系一般都比較小,而現代星系是在前者的基礎上,通過不斷的融合長大的。它們在獲得了足夠多的物質之後,才能擁有今天我們所見的規模。


天文學家估算,每1000個大型星系中,大約會有1個是這樣的老齡星系。雖說這樣的星系本身並不稀有,但如果考慮到它們要保持這種原始的風貌,必須能夠在一百多億年的宇宙演化歷史中,想方設法躲避各種形式的星系融合,則顯得特別難能可貴。

要想知道一個星系是否老齡化,方法是觀察它周圍的球狀星團。NGC 1277周圍的球狀星團幾乎都是紅色的富金屬(比氫重的元素)星團,這暗示著它非常古老且缺乏變化。原因在於,如果星系曾經吞併過小個子的同類,那麼在它的球狀星團族群中,就會出現較多的藍色貧金屬星團。


紅色星團是星系長期未能產生新恆星的徵兆;而藍色星團的缺乏,表明NGC 1277從未吞併過鄰近小星系,從未成長。


我們的銀河系包含了大約180個球狀星團,其中既有紅色的,也有藍色的。這背後的部分原因就是銀河系一直在吞食本星系群中送上門來的小星系。


NGC 1277所處的空間環境與眾不同。它位於英仙座星系團的中心。英仙座星系團擁有1000多個星系。而NGC 1277正在高速穿越這個星系團,相對速度可達每小時300多萬公裡。這可能是它長期發育不良的原因之一。因為在這個速度上,它很難與其它星系發生長期有效的互動,獲取新鮮氣體,進而觸發恆星的大批誕生。與此同時,星系團中心區域存在的大量高溫星系際氣體也沒有辦法冷卻下來,凝聚起來,成為恆星的原料。


NGC 1277還有一個非常令人吃驚的地方,即它的中心存在一個非常巨大的黑洞。這個黑洞的質量之大與其所在星系相比顯得極不相稱。有一種假設認為,星系中心的超大質量黑洞和星系的演化之間存在某種關聯,而這一發現表明確實可能存在這種關聯。星系中新鮮物質的耗盡,一方面有外部原因;另一方面,這個黑洞可能也難辭其咎。


未來如果能夠對NGC 1277中球狀星團的運動參數進行測量,會有助於我們了解原始星系的暗物質比例。而這,將有賴於新一代太空望遠鏡的升空。


NGC 1277星系所在的位置。NASA


星空天文系頭條號籤約作者

相關焦點

  • 銀河系附近發現巨大超星系團
    北京12月25日電 據美國每日科學網25日消息稱,一個龐然大物竟藏在銀河系的背後——來自南非、澳大利亞和歐洲的國際團隊在銀河系附近發現了一個超星系團,這是有記錄以來最大的超星系團之一,其質量甚至會影響到銀河系的運動。  超星系團是若干星系團集聚在一起構成的更高一級的天體系統,因此又被稱為二級星系團。
  • 天文學家在銀河系中心附近發現了一個古老星系的遺蹟
    在距離銀河系不遠的地方,發現了恆星-赫拉克勒斯星系的遺蹟,被我們的100億年前吸收了。Ricardo Schiavon和他的同事在APOGEE實驗中發現了最早的此類事件之一的痕跡:一個古老的星系的遺骸已死於100億年前,但仍保存在銀河系中。科學家的一篇文章發表在《皇家天文學會月刊》上。「要找到這樣的銀河系殘餘物,您需要知道成千上萬顆恆星運動的確切成分和參數,」裡卡多·施亞馮( Ricardo Schiavon)說。
  • 在銀河系附近星系中,發現2顆超新星的殘骸!轟的一聲,就爆炸了
    來自曼徹斯特大學的研究人員與國際同事一起,對銀河系附近的一個星系進行了研究。來自物理和天文學系的Tana Joseph博士對銀河系附近的小麥哲倫星雲(SMC)的研究做出了貢獻。約瑟夫博士是最終論文的第一作者,其研究發表在《皇家天文學會月刊》期刊上。
  • 銀河系附近出現一個超級星系,它已經大到難以形容
    138億年前,宇宙從一個奇點爆發出來,由於奇點的爆炸氣體和塵埃被放出,分散在宇宙的各個角落之後,宇宙繼續膨脹,在我們的夜空下,可以看到成千上萬的星星,太陽系是宇宙中比較小的銀河,與無邊無際的宇宙相比,太陽系的存在就像沙子,太陽系的直徑是1.5億公裡,遊客一天以時速17萬公裡飛行,我得花40年左右的時間飛太陽系
  • 為什麼說銀河系是一個螺旋星系?
    在1994年發現我們的衛星星系,人馬座矮橢球星系(SagDEG),正在被銀河系逐漸的撕裂和吞噬之後,這種事件被認為在大星系的演化中是十分普遍的。麥哲倫雲是我們的衛星星系,無疑的將來也會遭受和人馬座矮橢球星系相同的命運。合併掉大的衛星星系的事件或許可以解釋M31(仙女座大星系)看起來有雙重核心的問題。
  • 科學家在銀河繫心髒發現「化石星系」跡象
    據外媒報導,我們自己的銀河系有著一個戲劇性的童年。天文學家在其回憶錄中揭開了新的篇章,他們發現隱藏在這個星繫心髒附近的一個可能存在的「化石星系」。據悉,這個星系以希臘英雄 赫拉克勒斯(Heracles)的名字命名。它可能曾在約100億年前跟銀河系糾纏在一起,那個時候,我們的星系還只是一個嬰兒。
  • 英國研究團隊發現銀河系內存在一個「化石星系」
    據外媒報導,英國利物浦約翰摩爾大學(LJMU)的丹尼-霍塔領導的研究小組發現銀河系內存在一個「化石星系」。利用斯隆數字天空調查的阿帕契點天文臺銀河系演化實驗(APOGEE)的數據,科學家們得出結論稱,這個被稱為赫拉克勒斯(Heracles)的星系在100億年前與銀河系發生碰撞並合併。
  • 銀河系之外還有銀河系?天文學家:人類發現了一個藏寶箱
    該研究的作者,博士後弗朗西斯卡·裡佐(Francesca Rizzo)說:「這項結果代表了銀河系形成領域的一項突破,表明我們在附近的旋渦星系和銀河系中觀察到的結構已經存在了120億年前。」研究合著者,氣體動力學與演化教授費利波·弗拉伯塔尼(Filippo Fraternali)在一份聲明中說:「最大的驚喜是發現該星系實際上與附近的星系非常相似,這與模型和先前的,較不詳細的觀測結果的所有期望相反。」荷蘭格羅寧根大學Kapteyn天文研究所的星系圖。研究這個星系可以使天文學家從本質上追溯到宇宙是其當前年齡的10%的時間。
  • 天文學家在銀河系發現一個奇特的三體星系,不久將爆炸!
    在宇宙中,三顆太陽結伴而行並非半人馬座α星的專利,所謂的三體星系其實並不罕見。然而,在最近的一項新研究中,天文學家發現的一個三體星系,則是銀河系中前所未見的。在下圖中,雖然看上去似乎只有兩顆恆星,但實際上較為明亮的那個亮點是一個由兩顆大質量恆星組成的雙星系統,而這片塵埃氣體雲正是它哥倆的傑作。據介紹,這兩顆恆星都是沃爾夫–拉葉星。沃爾夫–拉葉星是演化至生命末期的大質量恆星,隨時可能發生爆炸。
  • 在距離地球12B光年處發現的「銀河系相似」星系
    根據一項新的研究,天文學家在深空中發現了一個「看起來像銀河系」的星系,距離我們自己的星系有120億光年。這項發表在《自然》雜誌上的研究詳細介紹了SPT0418-47星系的發現,這不僅讓研究人員感到驚訝,而且看起來與附近其他星系相似,這讓專家們之前所知道的星系形成過程大打折扣。
  • 科學家發現與銀河系相似的星系 距離達124億光年
    據外媒報導,科學家發現了一個距離124億光年與銀河系十分相似的星系,被稱為SPT0418-47。報導稱,該星系是科學家通過智利的阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列觀測到的,隨後天體物理學家通過使用一種計算機模擬技術,重建了SPT0418-47的形成過程,發現該星系與銀河系十分相似。
  • 與銀河系極其相似的年輕的星系
    歐洲南方天文臺(ESO)與之合作的使用阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA)的天文學家揭示了一個極為遙遠、非常年輕的星系,看起來像銀河系。該星系距離地球很遙遠,它花了超過120億年的時間才能到達地球,就像只有14億年的歷史一樣,這與宇宙早期所有星系都是不穩定的理論相矛盾。
  • 圍繞銀河系發現4個黯淡小星系: 宇宙最古老星系
    天文學家發現圍繞銀河系運轉的4個小型星系,這些星系可以追溯到130億年前,在大爆炸之後不久就出現了,可能是宇宙中最古老的星系。這些矮星系(又稱為衛星星系)通過引力作用環繞著銀河系,就像月球與地球的關係,只是在更大尺度上。研究人員將這一發現的意義與「在地球上發現第一批人類的遺骸」相提並論。
  • 專家發現藏在銀河系深處的星系化石?或來自銀河系吞噬的河外星系
    科學家們相信,這個古老星系的殘骸大約佔了銀河系球狀星團的三分之一——這個區域由星雲、氣體和塵埃組成。星系化石通常位於銀河系的邊緣。然而,目前的這個星系化石是在宇宙深處發現的,這表明它可能是在宇宙誕生之初形成的天體,或者是銀河系吞噬自河外星系的天體。
  • 專家發現藏在銀河系深處的星系化石?或來自銀河系吞噬的河外星系
    科學家們相信,這個古老星系的殘骸大約佔了銀河系球狀星團的三分之一——這個區域由星雲、氣體和塵埃組成。星系化石通常位於銀河系的邊緣。然而,目前的這個星系化石是在宇宙深處發現的,這表明它可能是在宇宙誕生之初形成的天體,或者是銀河系吞噬自河外星系的天體。
  • 科學家發現星系像極了地球的構造!就在銀河系!
    就在銀河系,科學家發現星系像極了地球的構造!據了解,該項研究藉助於蓋亞空間望遠鏡近來創建的一個對銀河系10億顆恆星的天體調查數據,在這些數據中,科學家發現了這些奇妙的「宇宙山脈」,對此他們既好奇又困惑,因為他們幾乎不知道這些驚人的地理特徵是如何形成的。
  • 天文學家發現宇宙最古老星系 就在銀河系周圍
    ,表明圍繞我們銀河系軌道運行的最微弱的衛星星系是宇宙中最早形成的星系之一。從事這項研究的科學家稱這一發現「非常令人興奮」,他們解釋說,發現一些圍繞銀河系運行的宇宙最早星系「相當於發現了第一批居住在地球上的人類的遺骸」。該研究小組的發現表明,包括Segue-1、Bootes I、Tucana II和Ursa Major I在內的星系實際上是最早形成的星系之一,據信已經超過130億年了。當宇宙大約38萬年時,第一個原子形成了。
  • 哈勃望發現已知最大星系:10倍銀河系
    UGC 2885,一個從編號上看平淡無奇的星系,卻是宇宙中的巨無霸,很可能是目前已知的最大星系:相比我們所在的銀河系寬了2.5倍,恆星數量更是銀河系的10倍。
  • 天文學家在銀河系,發現深藏的「化石星系」
    斯隆數字天空調查的阿帕奇點天文臺銀河演化實驗(APOGEE)的數據科學家們發現了一個隱藏在我們銀河系深處的「化石星系」。有色環顯示出被稱為赫拉克勒斯的化石星系提議的化石星系可能在一百億年前與銀河系相撞,那時我們的銀河系還處於起步階段。天文學家將其命名為Heracles,以古希臘英雄的名字命名,該英雄在銀河系誕生時就獲得了不朽的禮物。赫拉克勒斯殘餘物約佔銀河系球形暈圈的三分之一。
  • 英在銀河系深處發現「化石星系」
    英國科學家在最新一期《皇家天文學會月刊》上撰文稱,他們利用斯隆數字巡天項目(SDSS)的星系演化實驗(APOGEE)提供的數據,發現了一個隱藏在銀河系深處的「化石星系」,這一研究結論可能會刷新我們對銀河系演化歷史的認知。