早期宇宙中的一个巨型星系在大爆炸后18亿年就已停止产星。
一个充满尘埃且正在产星的早期巨型星系
在早期宇宙中,超大质量星系虽非闻所未闻,但也十分罕见。现在,天文学家发现了一个超高速产星的巨型星系,巅峰时每年能形成超过1 000个太阳质量的恒星。因此,它在大爆炸后仅18亿年就完成了恒星形成。
天文学家通常认为,早期宇宙中大型星系此时仍应该正在形成恒星。新的发现表明,可能需要修改有关此类星系形成和演化以及何时完成产星的模型。
对于试图了解宇宙历史的天文学家来说,星系的形成和成长仍是一个未解的谜题。这个谜题的一部分就包含了搞清楚早期宇宙中的大质量星系是如何在短间里内长到如此巨大的。
为了深入了解早期巨型星系,天文学家对一些特别遥远且明亮的星系进行了仔细的观测。明亮意味着这些星系非常大,而遥远则意味着它们出现在数十亿年前的早期宇宙中。
其中有一个星系被称为XMM-2599,它所包含恒星的质量大约是今天银河系的5倍。天文学家发现,这个星系在大爆炸后约18亿年就已经停止恒星形成,远远早于预期。它必定以令人难以置信的超高速度形成了其中的恒星。在最活跃的5亿年里,XMM-2599每年形成的恒星质量超过1 000个太阳质量。
目前对星系形成和演化的计算机模拟表明,应该存在早期大质量星系。但模拟显示,类似XMM-2599这样的早期大质量星系直到宇宙历史的后期才会停止产星。它的发现暗示,要把这一时间推到更早的时候。
此外,挑战早期宇宙中大质量星系形成现有认识的并不止XMM-2599。另一组天文学家发现了一个比XMM-2599小一些的大质量星系在大爆炸后约15亿年就已停止产星。
了解这些星系如何以及多快形成有助于更好地认识这些星系是如何构成今天所见大质量星系团的。