一個巨大的黑洞可能扼殺了整個星系的恆星形成能力

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的新觀測表明，GS-9209 星系在經歷了數百萬年的生產力之後，突然被神秘力量“熄滅”了。 一台望遠鏡發現了已知最古老的星系，它突然神秘地停止了恆星的形成，科學家們認為，其中心的大質量黑洞可能是罪魁禍首。

這個名為 GS-9209 的星系在大爆炸後 600 億至 800 億年的極度活躍爆發期間形成了它的大部分恆星。 然後，在 12,5 億多年前，它突然停止了。 研究人員於 26 月 XNUMX 日公佈了詹姆斯韋伯太空望遠鏡的發現，因此尚未經過同行評審。

“特別令人驚訝的是，這個星系在大爆炸後停止恆星形成的速度如此之快。 在當地的宇宙中，由於我們認為需要數十億年的緩慢過程，大多數大質量星係不再存在，”首席研究作者、蘇格蘭愛丁堡皇家天文台的天體物理學家亞當卡納爾在接受 Live Science 採訪時說。 .

科學家們在 9209 年代初首次注意到 GS-2000。 在過去的五年裡，天文學家使用地面望遠鏡研究了該星係發出的不同波長的光，將其標記為一個可能已經熄滅的星系。 但是測量星系距離所需的紅外波會被地球大氣層衰減，因此科學家們需要一個非常強大的太空望遠鏡來研究它的年齡。

這是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡 (JWST)。 這座耗資 10 億美元的太空天文台旨在通過望遠鏡的紅外傳感器捕捉到的最微弱的光線來閱讀宇宙歷史上最古老的篇章，因為它們已經從數十億年的時間和空間旅行中延伸出來。 JWST 對 GS-9209 的研究表明，這個遙遠的星係是在大爆炸後 600 億年的恆星形成過程中誕生的。 在短短的 200 億年時間裡，銀河系已經產生了足夠多的熾熱恆星，足以與今天的銀河系相媲美，其質量為 40 億個太陽質量。 然後，在大爆炸之後的 800 億年，古老的銀河系突然陷入沉寂。

“通常情況下，我們今天看到的星系所含的氣體是它們形成恆星時的五倍或更多。 這個結果和其他幾個結果開始表明，在早期宇宙中，這個比例要高一些，”卡諾爾說。

在這次活動爆發後，研究人員認為 GS-9209 被潛伏在其中心的超大質量黑洞突然關閉。 這些黑洞誕生於巨星的坍縮，通過不斷吸收氣體、塵埃、恆星等黑洞而成長。 GS-9209 中心的黑洞可能已經大到足以成為類星體。 類星體是巨大的黑洞，含有大量物質，這些物質被加熱到足以在比最亮的恆星亮一萬億倍的光爆發中排出氣體雲。

“如果你有一個巨大的黑洞並且物質落入其中，它會導致大量能量從那個團塊中釋放出來，”卡納爾說。 “這基本上是我們認為能夠在短時間內向星系的氣體中註入足夠能量的唯一過程，要么將其加熱，使其不會坍塌並形成更多的恆星，要么完全清除星系中的氣體。恆星形成氣體星​​系。”。

現在他們已經對 GS-9209 進行了首次觀測，研究人員計劃使用歐洲南方天文台的超大望遠鏡 (ELT) 更詳細地研究該星系，該望遠鏡計劃於 2028 年進行首次觀測。

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