天文學家夫妻團隊創造了新方法回望過去 以了解星系演變歷史

托萊多大學的一個天文學家夫妻團隊利用一個星系的星群建立了一個後星系的恒星形成歷史,改變了我們理解星系歷史的方式。他們利用美國宇航局的哈勃太空望遠鏡,關注近5億光年外一個名為S12的星爆後星系,該星系看起來像一個水母,有大量的恒星從星系的一側流出。

我們的銀河系是螺旋星系,一直在以相當穩定的速度形成恒星,但星爆後星系在過去5億年的某個時候經歷了一次強烈的恒星形成爆發,關閉了它們的恒星形成。發表在《天體物理學雜誌》上的突破性研究概述了他們的新方法,即利用星爆後星系的星群建立其恒星形成歷史。該方法利用恒星群的年齡和品質估計來確定阻止星系中更多恒星形成的星爆強度和速度。

利用這種方法,天文學家們發現S12在停止形成恒星之前經歷了兩個星爆期,而不是一個。後星爆代表了星系演化的一個階段,科學家們認為將近一半的星系在它們生命中的某個時刻經歷了這個階段。星團就像化石一樣,它們可以被測定年齡,為我們提供星系過去歷史的線索,只有在哈勃太空望遠鏡的清晰視野下,才能在這些星系中檢測到星團。即使是用地面上的望遠鏡拍攝的最高品質圖像,也無法檢測到星系團。

研究人員發現發現恒星形成的原始燃料氣體和塵埃在包括S12在內的一些系統中仍然以驚人的數量存在著,儘管目前沒有恒星正在形成。雖然在多種波長下研究這些星系的光線有助於確定爆發發生的時間,但我們一直無法確定關閉恒星形成的爆發究竟有多強和多長時間,而這對於更好地理解這些星系的演化是很重要。

這項研究表明,S12星系恒星形成在7000萬年前被關閉,之後一個短暫而強烈的爆發形成了一些已知最大規模的星系團,這些結果表明,S12不尋常的歷史可能比預期的還要複雜,多個重大事件複合在一起,完全關閉了恒星形成。