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
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