图中是位到处女座星系团的螺旋星系NGC 4330,冲压剥离炽热气体区域呈现为红色部分,蓝色透明区域显示恒星正在形成气体  图中是位到处女座星系团的螺旋星系NGC 4330,冲压剥离炽热气体区域呈现为红色部分,蓝色透明区域显示恒星正在形成气体

  新浪科技讯 北京时间9月26日消息,据美国(guo)生活科学(xue)网(wang)站报道,在宇宙(zhou)最极端的区域,星系正在被扼(e)杀消亡,它们的恒星形成(cheng)进程正在关闭,目前,科学(xue)家展开(kai)调(diao)查,试图寻找真(zhen)正的“凶手”。

  世界上第一个由加拿(na)大科(ke)学家牵头(tou)的大型(xing)望(wang)(wang)远镜项目正(zheng)希望(wang)(wang)做到这一点,该计划(hua)被命名为“处女座一氧化碳(tan)环境跟(gen)踪测试(VERTICO)”正(zheng)在调(diao)查之中,详细研究星系是如何被周围(wei)环境扼杀的。

  VERTICO研究团队(dui)是由30多名专家(jia)构成,他们正(zheng)在(zai)使用阿塔卡马大型毫米阵列(ALMA),以(yi)高分辨率(lv)图像绘制(zhi)距离银河系较近的(de)处女座星(xing)系团中51个星(xing)系的(de)氢气(qi)分子图。

  ALMA阵(zhen)(zhen)列耗资14亿美元,于(yu)2013年投(tou)入使用,它是(shi)位(wei)于(yu)智利北(bei)部(bu)阿塔(ta)卡(ka)马沙(sha)漠(mo)海拔5000多(duo)米(mi)的(de)陆(lu)基(ji)望(wang)远(yuan)镜阵(zhen)(zhen)列,ALMA是(shi)当今最(zui)(zui)大的(de)陆(lu)基(ji)望(wang)远(yuan)镜项目,拥(yong)有迄今建造最(zui)(zui)先进的(de)毫米(mi)波长望(wang)远(yuan)镜,研究新(xin)恒星诞生如何形成(cheng)致密冷气体云,而这(zhei)些新(xin)恒星无法(fa)通过(guo)可见光(guang)观测。

  大(da)型ALMA研究(jiu)项目,例如(ru):VERTICO,旨在解决科(ke)学战略问题,将(jiang)导致该领(ling)域形成(cheng)重大(da)进展或者突破。

  处女座星系团

  星(xing)(xing)系(xi)在宇宙中(zhong)所处(chu)位置、以及星(xing)(xing)系(xi)如(ru)何与周(zhou)围环境(jing)(环绕它(ta)们的(de)(de)星(xing)(xing)系(xi)间介质)发生(sheng)交互(hu)作用,是(shi)影(ying)响(xiang)它(ta)们形成恒星(xing)(xing)能力的(de)(de)主要因素,但这种(zhong)所谓的(de)(de)环境(jing)究竟是(shi)如(ru)何决定(ding)星(xing)(xing)系(xi)生(sheng)死命(ming)运,仍(reng)是(shi)一个(ge)谜团。

  星(xing)系(xi)团(tuan)是宇(yu)宙(zhou)中(zhong)最(zui)大(da)、最(zui)极端的环境,包含着数(shu)(shu)百、甚至(zhi)数(shu)(shu)千个星(xing)系(xi),有质量的区域,也存在引力作用(yong),星(xing)系(xi)团(tuan)中(zhong)存在的巨大(da)引力作用(yong)将(jiang)加速星(xing)系(xi)运行至(zhi)最(zui)大(da)速度,可达到(dao)每秒运行数(shu)(shu)千公里,同(tong)时(shi)将(jiang)星(xing)系(xi)之间的等离子体加热(re)至(zhi)非常(chang)高(gao)的温度条件,使其释放X射(she)线(xian)。

  在处女座(zuo)星(xing)系团密集(ji)、不宜(yi)居住的(de)(de)内部,星(xing)系与周围环境之间(jian)有着强烈的(de)(de)相互作用,正是这些相互作用可以“熄灭”恒星(xing)形(xing)成,理解哪些熄灭机(ji)制阻(zu)止恒星(xing)形(xing)成,以及它们是如何做到(dao)的(de)(de),是VERTICO合作研究的(de)(de)主要焦点(dian)。

  星系的生命周期

  当星(xing)系(xi)穿过星(xing)系(xi)团时,星(xing)系(xi)间的(de)(de)等离(li)子体(ti)(ti)可以通过一(yi)种被称为“冲(chong)压剥离(li)”的(de)(de)猛烈过程,迅(xun)速去除星(xing)系(xi)中的(de)(de)气体(ti)(ti),当移(yi)除恒星(xing)形成的(de)(de)燃料时,实际上(shang)是扼杀了星(xing)系(xi),使其转变为一(yi)个没有新恒星(xing)形成的(de)(de)死亡区域。

  此(ci)外(wai),星(xing)(xing)系(xi)团的高温状况可以阻止热气体(ti)冷(leng)却并(bing)凝结在星(xing)(xing)系(xi)上,在这(zhei)种(zhong)情(qing)况下(xia),星(xing)(xing)系(xi)中的气体(ti)不会(hui)被环境主动移(yi)除,而是在形成恒星(xing)(xing)的时候被消耗,该过(guo)程导(dao)致恒星(xing)(xing)形成过(guo)程缓慢、无法(fa)改变地关闭,就像被饿死或者窒(zhi)息死亡(wang)一样(yang)。

  虽然这些(xie)(xie)过程(cheng)存在一定差异,但(dan)是每(mei)个(ge)过程(cheng)都在星系中(zhong)恒星形成气(qi)体中(zhong)留(liu)下独(du)特、可识别的(de)(de)印记,将这些(xie)(xie)印记拼接在一起(qi),形成星系团如何推(tui)动(dong)星系变化的(de)(de)图像,是VERTICO项目(mu)一个(ge)聚焦点。基于数十(shi)年的(de)(de)工作基础(chu),我(wo)们希望能够提供环境(jing)如何推(tui)动(dong)星系演变的(de)(de)洞察分析,从而有助于揭(jie)晓(xiao)这个(ge)谜团。

  一个理想的研究项目

  处女座星系(xi)(xi)团是详细(xi)研究太(tai)空环境的(de)理想对象,它(ta)是距离银(yin)河系(xi)(xi)最近的(de)大型星系(xi)(xi)团,并(bing)且正在形成之中(zhong)(zhong),这(zhei)意(yi)味着我们可以获(huo)得星系(xi)(xi)生命周(zhou)期不同阶段的(de)快照(zhao),使我们能够建立一个关于(yu)星系(xi)(xi)团中(zhong)(zhong)恒星形成如何被关闭的(de)详细(xi)图像。

  处(chu)女座(zuo)星系(xi)团中的(de)星系(xi)几(ji)乎在电磁光谱中所有波长范围内都能(neng)观测(ce)(ce)到(dao),例(li)如:无线电、光学(xue)和紫外线波长,但是当(dang)前天文勘测(ce)(ce)设备(bei)的(de)灵(ling)敏度和分辨率(lv)还(hai)无法观测(ce)(ce)到(dao)毫米波长等级的(de)恒星形成气体,作为ALMA望(wang)远镜(jing)阵列(lie)迄今最大(da)的(de)星系(xi)调(diao)查项目之(zhi)一,VERTICO项目将提供处(chu)女座(zuo)星系(xi)团中51个星系(xi)的(de)氢气分子(zi)高分辨率(lv)地图。

  基于ALMA项目的星系(xi)数(shu)据,就(jiu)有可能(neng)精确地揭(jie)示(shi)在极端宇宙环境下,是(shi)哪一种(zhong)熄灭(mie)机制、冲压剥离或者扼杀方式正在消(xiao)除(chu)星系(xi)。

  通过绘制(zhi)星系(xi)(xi)中恒(heng)星形(xing)成气体的(de)图像,VERTICO项目将(jiang)帮助科学(xue)家理解(jie)目前宇宙中星系(xi)(xi)密度最大区域的(de)演变过程。