120亿年前已然成型的巨大星系核_风闻

原创：牧夫天文

翻译：王雨阳

校对：牧夫校对组

编排：陶邦惠

后台：库特莉亚芙卡 李子琦

原文链接： 

https://www.nao.ac.jp/news/science/2019/20191219-subaru.html

图片中央白圈内的红点即为本次发现的星系。利用光谱观测星系中恒星的运动，科学家发现组成该星系核心的部分在120亿年前已然成型。（图片来源：日本国立天文台）

译者注：宇宙年龄138亿年（2018年ESA普朗克望远镜结果）

来自日本国立天文台等机构的科学家组成研究小组，利用昴星团望远镜和凯克望远镜进行观测，在120亿年前的宇宙中发现了这一质量比我们的银河系还要大的星系。该星系是恒星形成活动逐渐停止的宁静星系，且为已知最遥远的一个。同时，根据研究小组对星系中恒星运动的分析，该星系的核心部分120亿年前已经成型。这一发现对理解星系形成的过程有着重要意义。

宇宙中星系数不胜数，大致可以分为两类：活动星系与宁静星系。星系是以气体为原料生产恒星的工厂。大多数星系属于活动星系：它们十分明亮，一刻不停地制造新的恒星。剩下的便是宁静星系，因某些原因不再有新的恒星从中产生。科学家目前还没有探明星系趋于宁静的原因，而恒星形成活动微弱、渐趋停止的宁静星系被认为是解开谜题的关键所在。

 “昴星团— XMM牛顿深场”（原文为：すばるXMMニュートンディープフィールド；英文：Subaru/XMM-Newton Deep Survey (SXDS)）利用昴星团望远镜进行长时间曝光拍摄，可以拍出十分暗弱的天体。研究小组从中找出宁静星系，并进一步利用凯克望远镜上的近红外光谱仪进行详细观测后，发现了这一星系。该星系不仅距离我们120亿光年，处于诞生仅18亿年的宇宙，而且科学家确认其恒星诞生活动正在减弱。这是至今已知宁静星系中最遥远，也是最古老的一个。科学家推测，宇宙历史上最早停止产生恒星的宁静星系质量应该十分巨大，而此次发现的星系确实如此。这一发现对解开星系中恒星诞生活动逐渐停止的秘密意义重大。

此外，研究发现该星系核心部分120亿年前几乎已经成型。观测表明，其中的恒星与现今宇宙中大质量星系内的恒星运动速度相差无几。也就是说，该星系的核心部分在120亿年前已经与现在的大质量星系状态类似（译者注：该发现说明，从宇宙诞生约18亿年后的120亿年中，星系核几乎没有明显演变）。目前为止使用相同方法测量发现的类似星系最早是110亿年前，这一发现刷新了科学家们在这一领域的认识：星系核在宇宙还十分年轻的时候就已经成型了。

研究团队对于今后课题的发展也有所展望：“大型星系是如何产生、成长、消亡的呢？星系核是何时形成的呢？为解决这些疑问，我们将继续搜寻更遥远、更古老的宇宙。

本次的研究成果已于2019年11月6日发表在美国天体物理学期刊Astrophysical Journal Letters上。（论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ab4ff3）

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影像来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

处理：Kevin M. Gill