科学家揭晓星团存在神秘机制潜在“扼杀星系”
2019-09-26 08:43:14 新浪科技 探宇宙
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，据美国生活科学网站报道，在宇宙最极端的区域，星系正在被扼杀消亡，它们的恒星形成进程正在关闭，目前，科学家展开调查，试图寻找真正的“凶手”。
世界上第一个由加拿大科学家牵头的大型望远镜项目正希望做到这一点，该计划被命名为“处女座一氧化碳环境跟踪测试（VERTICO）”正在调查之中，详细研究星系是如何被周围环境扼杀的。
VERTICO研究团队是由30多名专家构成，他们正在使用阿塔卡马大型毫米阵列（ALMA），以高分辨率图像绘制距离银河系较近的处女座星系团中51个星系的氢气分子图。
ALMA阵列耗资14亿美元，于2013年投入使用，它是位于智利北部阿塔卡马沙漠海拔5000多米的陆基望远镜阵列，ALMA是当今最大的陆基望远镜项目，拥有迄今建造最先进的毫米波长望远镜，研究新恒星诞生如何形成致密冷气体云，而这些新恒星无法通过可见光观测。
大型ALMA研究项目，例如：VERTICO，旨在解决科学战略问题，将导致该领域形成重大进展或者突破。
处女座星系团
星系在宇宙中所处位置、以及星系如何与周围环境（环绕它们的星系间介质）发生交互作用，是影响它们形成恒星能力的主要因素，但这种所谓的环境究竟是如何决定星系生死命运，仍是一个谜团。
星系团是宇宙中最大、最极端的环境，包含着数百、甚至数千个星系，有质量的区域，也存在引力作用，星系团中存在的巨大引力作用将加速星系运行至最大速度，可达到每秒运行数千公里，同时将星系之间的等离子体加热至非常高的温度条件，使其释放X射线。
在处女座星系团密集、不宜居住的内部，星系与周围环境之间有着强烈的相互作用，正是这些相互作用可以“熄灭”恒星形成，理解哪些熄灭机制阻止恒星形成，以及它们是如何做到的，是VERTICO合作研究的主要焦点。
星系的生命周期
当星系穿过星系团时，星系间的等离子体可以通过一种被称为“冲压剥离”的猛烈过程，迅速去除星系中的气体，当移除恒星形成的燃料时，实际上是扼杀了星系，使其转变为一个没有新恒星形成的死亡区域。
此外，星系团的高温状况可以阻止热气体冷却并凝结在星系上，在这种情况下，星系中的气体不会被环境主动移除，而是在形成恒星的时候被消耗，该过程导致恒星形成过程缓慢、无法改变地关闭，就像被饿死或者窒息死亡一样。
虽然这些过程存在一定差异，但是每个过程都在星系中恒星形成气体中留下独特、可识别的印记，将这些印记拼接在一起，形成星系团如何推动星系变化的图像，是VERTICO项目一个聚焦点。基于数十年的工作基础，我们希望能够提供环境如何推动星系演变的洞察分析，从而有助于揭晓这个谜团。
一个理想的研究项目
处女座星系团是详细研究太空环境的理想对象，它是距离银河系最近的大型星系团，并且正在形成之中，这意味着我们可以获得星系生命周期不同阶段的快照，使我们能够建立一个关于星系团中恒星形成如何被关闭的详细图像。
处女座星系团中的星系几乎在电磁光谱中所有波长范围内都能观测到，例如：无线电、光学和紫外线波长，但是当前天文勘测设备的灵敏度和分辨率还无法观测到毫米波长等级的恒星形成气体，作为ALMA望远镜阵列迄今最大的星系调查项目之一，VERTICO项目将提供处女座星系团中51个星系的氢气分子高分辨率地图。
基于ALMA项目的星系数据，就有可能精确地揭示在极端宇宙环境下，是哪一种熄灭机制、冲压剥离或者扼杀方式正在消除星系。
通过绘制星系中恒星形成气体的图像，VERTICO项目将帮助科学家理解目前宇宙中星系密度最大区域的演变过程。
