天文学家解开120亿年前星系进入静止状态之谜

“我们宇宙中质量最大的星系形成得非常早，就在140亿年前大爆炸发生之后，”UMass Amherst的天文学教授Kate Whitaker说道，“但是由于某些原因，它们已经关闭了。它们不再形成新的恒星了。”恒星的形成是星系成长的关键方式之一，据称当它们停止形成恒星时它们就进入了静止状态。天文学家已经知道这些早期的大质量星系已经进入静止状态，但直到现在，没有人知道原因。

为了找到答案，Whitaker的团队--包括天文学副教授Alexandra Pope和在UMass获得天文学博士学位的Christina C. Williams-设计了一个创新的望远镜组合。他们使用了哈勃太空望远镜来探测这些遥远的星系。这些星系非常遥远，我们人类现在看到的则是它们在100亿到120亿年前发出的光，当时宇宙正处于起步阶段。实际上，Whitaker的团队正在寻找遥远的过去。

这些星系应该显得年轻而有活力且有不断形成恒星的证据。然而Whitaker的团队将哈勃的图像跟来自ALMA的读数结合起来发现，它们并没有。

ALMA让Whitaker的团队寻找极少量的冷气体--助长新星形成的主要能量来源。“在早期宇宙中有大量的冷气体，所以这些星系，从120亿年前开始，应该有大量的剩余燃料。” 相反，Whitaker和她的团队只在每个星系的中心发现了冷气体的痕迹。这意味着，在宇宙存在的最初几十亿年里，这些星系要么烧尽了它们的能量供应要么将它们喷射出去，此外，还可能有什么东西在物理上阻止了每个星系对冷气体的补充。

综合来看，这项研究有助于我们人类改写宇宙的早期历史，从而让我们能够更清楚地了解星系的演变过程。研究小组的下一步是弄清楚这些静止的星系中剩余的气体有多紧凑以及为什么它只存在于星系的中心。