星系碰撞诞生“怪兽星系” 体积为银河系10倍

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这张图片显示了美国夏威夷莫纳克亚山顶史密森天体物理天文台亚毫米阵列（SMA）拍摄的特写镜头，圆圈中是合并星系，显示尘埃环绕的恒星形成区域。绿色的数据是由美国新墨西哥州附近索科洛的国家射电天文观测所的甚大望远镜（JVLA）收集到的，它显示了星系中的一氧化碳气体。此外，蓝色显示的是星光。一架物质桥连接了两个星系，显示出两个星系正在发生相互作用。圆圈外的蓝色斑点是距离我们最近的星系。

天文学家近日发现，110亿年前两个互相碰撞的饥饿的年轻星系正在迅速的形成一个巨大的星系，体积大约是银河系的10倍。研究人员表示这项开创性的发现“相当于发现了有翼恐龙和早期鸟类之间缺失的联系”，并提供了宇宙是如何形成的新见解。这个新发现的巨大星系名为HXMM01，它是目前已知最明亮、最富含气体、亚毫米光的星系合并。这篇发表在自然期刊上的文章中这样描述道。
研究小组表示，捕捉到这种大的、短暂恒星的产生是非常罕见的。HXMM01随着它的形成正在逐渐衰退，随着两个母星系互相碰撞，它们吞噬了大量氧气，挖空了宇宙一角恒星形成所需的气体。“这些星系进入了一个‘大鱼吃小鱼’的阶段，在未来的数亿年间，它会迅速的耗尽食物供应，并导致新星系在未来的日子都处于缓慢的饥饿期。”研究主要作者、美国加州大学尔湾分校的傅海这样说道。
“这个相互作用星系的怪兽系统在还只有30亿年历史时，就已经是目前发现的宇宙中最有效的恒星形成工厂。发现这种类型的恒星的重要意义相当于理解恐龙进化成鸟类时发现始祖鸟的意义，因为它们在出生时正经历着一个至关重要的转变阶段时，就被发现了。”傅这样说道。
科学家最初从赫歇尔太空望远镜数据里鉴别出这对星系，并认为它是一个单一的明亮源，将其取名为HXMM01。接下来的观测显示事实上它是两个星系，每一个星系产生的恒星质量相当于1000亿个太阳。两个星系之间很可能是由一座气体桥梁连接，这暗示着它们正在合并。

图右显示了特写镜头。

“HXMM01系统非常罕见，这不仅仅是因为它的巨大质量和密集的恒星形成活动，而是因为它显示了一个重要的合并过程的中间步骤，为科学家提供了非常有价值的见解，它将帮助我们限制星系合成和进化的模型，”研究合作作者、美国加州大学尔湾分校阿萨塔·库雷(Asantha Cooray)这样说道。
合并开始时引发了恒星形成的狂暴期，整个系统会以异常快的速率产生大量恒星，相当于每年产生2000颗类似太阳的恒星。相比之下，像银河系这样的星系每年只能够产生一颗类似太阳的恒星。
这项发现解决了一个大难题，也即理解早期宇宙的巨大椭圆星系是如何发展的这么迅速，以及为什么它们随后便停止产生新恒星。其它天文学家提出理论认为星系中央的巨大黑洞产生的强大恒星风吹散了气体。
研究小组的负责人、美国加州大学尔湾分校的宇宙学家阿萨塔·库雷表示，他和来自全世界各地的同事发现了确凿的证据表明，宇宙合并以及由此产生的恒星高效率吞噬气体是导致这种燃料殆尽的主要原因。