还记得一亿有多大这个问题吗？一个比我们银河系质量更大的星系，拥有超过1万亿颗恒星，银河才2千亿颗，揭示了宇宙中大质量星系的“核心”已经在大爆炸后15亿年形成，比之前的测量结果早了大约10亿年，其研究发现发表在《天体物理学》期刊上。论文作者、日本高级研究生院和日本国家天文台天文科学副教授田中雅之说：如果我们把望远镜对准天空，拍下一张深层次的图像，就能看到那么多星系在外面了。
但我们对这些星系如何形成和成长的理解仍然相当有限，特别是涉及到大质量星系的时候。星系大致分为死亡或活着的两类：死亡的星系不再形成恒星，而活着的星系仍然明亮，有恒星形成的活动。“猝灭”星系是一个处于消亡过程中的星系，这意味着它的恒星形成明显受到抑制。猝灭星系没有完全活着的星系那么明亮，但它们也没有死亡星系那么暗。天文学家在观察宇宙时，将这一亮度光谱作为识别的第一条线。
天文学家使用夏威夷W.M.Keck天文台的望远镜观察了一个熄灭的星系，这个星系位于斯巴鲁/XMM-牛顿深场。这片天空区域被多台望远镜观测，产生了丰富的数据供科学家研究。研究团队使用Keck I望远镜上一种名为MOSFIRE的仪器来获得该星系的测量结果。在近红外光谱中获得了2微米的测量，这是人眼无法看到的，但它证实了该星系的光是在大爆炸后仅仅15亿年发出的。研究小组还证实，星系的恒星形成受到了抑制。合著者、哥本哈根宇宙黎明中心助理教授弗朗西斯科·瓦伦蒂诺(Francesco Valino)说：
可悲的是，被抑制的恒星形成告诉你，一个星系正在消亡。但这正是我们想要详细研究的那种星系，以了解星系猝灭发生的原因。天文学家认为，大质量星系是宇宙历史上第一批死亡的星系，它们藏着着理解为什么首先发生猝灭的关键。同时还发现，今天大质量星系的‘核心’似乎是在早期宇宙中完全形成的，恒星在星系内的运动方式取决于该天体包含的质量。遥远星系中的恒星似乎和较近的恒星移动速度一样快。
之前的这类测量是在宇宙25亿岁的时候进行，现在把记录推高到15亿年。令研究人员惊讶的是，星系核心已经相当成熟了。研究人员正在继续研究大质量星系是如何形成的，以及它们是如何在早期宇宙中死亡的，在遥远宇宙中寻找更多质量更大的猝灭星系，这可能会揭示这一过程的早期阶段。宇宙中第一个死亡星系是什么时候出现的？这对我们来说是一个非常有趣的问题。要做到这一点，将继续用最大的望远镜观测深空，并随着更先进设施的出现而扩大搜索范围。
博科园｜研究/来自：国立自然科学研究院
参考期刊《天体物理学》
DOI: 10.3847/2041-8213/ab4ff3
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