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有多小的“死亡”星系恢复到原来的状态并再次形成恒星

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说说兄弟姐妹间的竞争。大多数最小的星系已经“死亡”,没有产生新的恒星。现在,计算机模拟揭示了为什么一个小星系如此难以自我更新:星系中现有的恒星与任何新恒星的诞生作斗争,甚至在新恒星形成的燃料落入星系后也是如此。
 
这些模拟还显示,最终会有新的恒星出现,让星系再次闪耀。但研究人员4月20日在arXiv.org上报告说,沐鸣注册登录一个小星系要恢复其造星的魔力可能需要数十亿年的时间。
 
星系从气体中产生了新的恒星,但是这些气体必须是冷的和稠密的才能坍缩成恒星。这一要求给宇宙诞生后不久的小星系带来了大麻烦,当时来自星系的紫外线辐射将星系间的氢原子分解成质子和电子(SN: 11/7/19)。这个过程被称为再电离,让辐射流穿过空间,加热星系内部的气体。最小的星系一开始几乎没有气体,所以都受到了电离辐射的影响。结果,典型的低质量矮星系很久以前就停止了恒星的产生。
 
瑞典隆德天文台的天体物理学家马丁·雷伊说,在这些微小的星系中,“再电离杀死了恒星的形成”。因此,今天大多数低质量矮星系中的所有恒星都是古老的(SN: 4/3/15)。
 
但是狮子座的两个不相关的矮星系,名为狮子座P和狮子座T,从来没有得到过注意。即使以矮星系的标准来衡量,这两个星系仍然可以勉强产生新的恒星。它们是已知的最不明亮的恒星形成星系:狮子座P的恒星质量只有56万太阳质量,大约是银河系总质量的0.001%,而狮子座T的恒星甚至更少(SN: 5/9/18)。这两个星系是银河系的邻居——狮子座P距我们500万光年,狮子座T距我们130万光年——所以天文学家可以看到新生的恒星。
 
为了解释今天这些小星系是如何繁荣的,沐鸣平台注册登录官网雷伊的团队对低质量矮星系中的气体、恒星和暗物质进行了计算机模拟。模拟显示,注入气体可以使矮星系复活,重新点燃它们的恒星形成,这一发现得到了早期工作的支持(SN: 7/12/18)。但是“我们发现这需要相当长的时间,”雷伊说。
 
研究人员发现,问题在于矮星系中的老恒星通过搅动气体来阻止新恒星的诞生。特别是,爆炸的白矮星和来自大型红色老化恒星的风加热了气体,推迟了恒星诞生的新时代。科学家们报告说,事实上,60到80亿年——大约是宇宙年龄的一半(SN: 7/24/18)——在小矮星系恢复它们的造星生涯,变得像Leo P和Leo T之前就可以过去了。
 
“他们的结果是非常可信的,”新泽西州皮斯卡塔韦罗格斯大学的天体物理学家Kristen McQuinn说,他过去曾研究过Leo P,但没有参与这项新工作。她说,包括星系自身恒星的负面影响在内的模拟结果是独一无二的。
 
雷伊和他的同事们还发现了其他一些东西。蕾伊说:“我们能够预测到一个新的星系类别,这真是一件令人惊喜的事。”模拟显示,沐鸣平台登陆线路一些低质量矮星系已经获得了气体,但还没有开始产生新的恒星。
 
雷伊说,目前还不知道缺乏恒星形成的富含气体的矮星系的确切例子,但他预测未来的观测将会发现它们。新的光学望远镜应该能在这些星系中找到微弱的旧恒星,射电望远镜应该能探测到它们的氢气,而这些氢气有一天可能会产生新的恒星。