由科学论坛 研究人员用来揭示快速停止恒星形成的猝灭机制的色阶关系图
信用:曼佐尼
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星系很快死亡——这是一项新研究的结论，该研究考察了星系从活跃的恒星形成阶段转变为静止阶段的机制
在短短的几十年里，我们对星系演化以及恒星和行星如何形成的理解呈指数级增长
但是，在许多情况下，这种理解的增加有助于突出仍然存在的问题
这些问题中最紧迫的一个问题源于这样一个事实，即较老的星系似乎正在诞生较少的恒星物体
有些星系的恒星形成是如何停止的？在《新天文学》杂志发表的一项新研究中，英国达勒姆大学计算宇宙学研究所的乔治·曼佐尼和他的合著者研究了恒星形成停止的时间，以选择一种可能用于回答这个和其他宇宙学问题的机制
“星系的演化，虽然研究了很长时间，但仍有未解的问题，有时是非常基本的问题
比如星系如何停止形成新的恒星？为什么相似的星系行为方式不同？是什么机制让他们死亡？所有这些都是普通大众经常问的问题，但仍然没有明确的答案，”曼佐尼说
“我的研究给了星系死亡之谜一个提示:它表明，无论机制是什么，它必须是快速的，几乎是瞬间的；与宇宙演化的时间尺度相比，不到1亿年似乎是瞬间的
" 研究人员通过研究星系的两个特性得出结论，恒星形成很快停止:它们的固有光度和颜色，结合在一起形成一个“颜色-星等图”
他们还能够得出结论，有某种机制驱动星系中活跃的恒星形成阶段向较少或没有恒星形成的更安静的阶段过渡——天文学家称之为“猝灭”的机制
“在星系演化领域，很明显，星系是由气体落入暗物质晕的引力中，然后坍缩成新的恒星——星系的活跃阶段——而形成的
曼佐尼说:“当气体耗尽时，星系死亡——星系的被动阶段。”
“我的研究表明，这种自然的气体耗尽过程不可能是星系死亡的唯一原因
" 曼佐尼解释说，他和他的同事们实际上发现，每个星系在其生命中的某个随机点都会经历一个过程，这个过程会清空气体储库，杀死(或抑制)恒星的形成，从而使星系很快进入被动阶段
“为了给恒星形成的猝灭时间引入一些限制，我使用了颜色星等图中结合在一起的星系的两个性质
曼佐尼说:“当在离我们不同的距离——不同的红移——研究时，这张图告诉我们许多关于在宇宙不同时期存在的星系数量。”
研究人员举了一个例子，在过去，在高红移和更大的距离下，星系以一种在我们的时代不再存在的速度形成恒星，因此显示出更蓝的颜色和更高的亮度
今天，星系的数量已经移动到图中更红和更弱的亮度部分
曼佐尼说:“已经提出了几种机制作为恒星形成猝灭的候选机制，例如活动星系核反馈、星系骚扰和星系合并，但是，由于不同的猝灭机制具有不同的时间尺度，我的研究可以帮助确定大量星系猝灭的主要机制。”
“这项研究基于我们观察到的一个简单概念:色阶图随着红移而演变，这意味着星系的平均性质随着时间而变化
" 为了得出他们的结论，曼佐尼和他的同事们使用了从维莫斯公共河外红移测量(VIPERS)中获得的大约90，000个星系的样本，这些样本现在可以公开获得，是用智利的一个8米超大型望远镜观察到的
曼佐尼将回答这些宇宙学问题的探索比作在犯罪现场寻找线索
“对我来说，研究星系的演化类似于侦探的工作，”他说
“我们不能改变犯罪现场，因为我们不能随心所欲地改造宇宙或移动星系，但我们必须观察每一个小细节，试图了解在过去130亿年的宇宙生命中发生了什么
"
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