天文学家发现死盘星系，挑战星系演化的理论

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这个艺术家的概念展示了一个年轻的，死的，圆盘星系的macs2129 - 1，对，和银河系相比，是什么样子。虽然它的体积是银河系的三倍，但只有它的一半大小。macs2129 - 1的旋转速度是银河系的两倍多。注意，银河系的区域是蓝色的，从恒星形成的爆发，而年轻的，死亡的星系是黄色的，标志着一个年老的恒星的人口，没有新的恒星诞生。信用:NASA、ESA和Z. Levy(STScI)
利用哈勃太空望远镜，一个天文学家小组发现了一个紧凑而又巨大的、快速旋转的圆盘状星系，在大爆炸后的几十亿年里，它停止了恒星的形成。
研究人员说，在宇宙历史的早期发现这样一个星系挑战了目前对星系形成和演化的认识。
当哈勃拍摄这个星系时，天文学家们期望看到一个由星系合并而成的混沌球体。相反，他们看到的证据表明，这些恒星是出生在一个煎饼形状的圆盘上。

死圆盘星系挑战星系演化的理论
在太空中充当“天然望远镜”，极其巨大的前景星系的引力(j2129 - 0741)放大，亮起，扭曲了遥远的背景星系macs2129 - 1，显示在顶部的盒子里。中间的盒子是引力透镜星系的放大图。在底部的盒子里是一个重建的图像，根据模型显示如果星系群没有出现，星系将会是什么样子。这个星系看起来是红色的，因为它太遥远了，它的光被转移到光谱的红色部分。积分:美国国家航空航天局、欧洲航天局、美国航天大学(哥本哈根大学)、波斯特曼(STScI)和冲突队
这是最早的直接观测证据，至少有一些最早的所谓“死亡”星系——恒星形成停止——从一个银河系形状的圆盘演化成我们今天看到的巨型椭圆星系。
这是一个惊喜，因为椭圆星系中含有较老的恒星，而螺旋星系通常含有较年轻的蓝色恒星。至少有一些早期的“死”盘星系一定经历过重大的改造。它们不仅改变了它们的结构，而且改变了它们的恒星的运动，从而形成了一个椭圆星系。
“这一新的见解可能会迫使我们重新思考星系在早期如何燃烧并演变成局部椭圆型星系的整个宇宙环境，”丹麦哥本哈根大学的Niels Bohr研究所的研究领导者Sune Toft说。“也许我们已经忽视了这样一个事实:早期的“死亡”星系实际上可能是磁盘，仅仅因为我们还没能解决它们。”
先前对遥远的死星系的研究假设它们的结构与它们将演化成的局部椭圆星系相似。在原则上确认这一假设需要比目前更强大的太空望远镜。然而，通过被称为“引力透镜”的现象，一个巨大的前景星系团在太空中扮演着一个自然的“变焦透镜”，放大和拉伸遥远的背景星系的图像。通过将这一天然透镜与哈勃望远镜的分辨能力结合起来，科学家们能够观测到死星系的中心。
这个遥远的星系的体积是银河系的三倍，但只有一半大小。欧洲南方天文台的超大望远镜(VLT)的旋转速度测量显示，圆盘星系的旋转速度是银河系的两倍多。
通过使用哈勃(碰撞)的星团透镜和超新星调查的档案数据，Toft和他的团队能够确定恒星质量、恒星形成速率和恒星的年龄。
为什么这个星系停止形成恒星仍然是未知的。它可能是一个活跃的星系核的结果，能量正从超大质量黑洞中涌出。这种能量通过加热气体或将其排出星系来抑制恒星的形成。或者它可能是冷气体流到星系的结果，它被迅速压缩和加热，防止它冷却到星系中心的恒星形成云。
但是这些年轻的、巨大的、紧凑的圆盘如何演化成我们在当今宇宙中看到的椭圆星系?“可能是通过合并，”Toft说。“如果这些星系通过与小同伴的结合而成长，这些小的同伴们大量地出现，从各种不同的角度进入星系，这最终将会使星系中恒星的轨道变得随机化。你也可以想象一下主要的合并。这肯定也会破坏恒星的有序运动。
这项研究结果发表在6月22日的《自然》杂志上。Toft和他的团队希望利用NASA即将到来的詹姆斯·韦伯太空望远镜来寻找更大的星系样本。