科學家認為宇宙在30億歲、也就是宇宙年齡只有現在的20%左右的時候,應該是有史以來最多恆星誕生的時期。哈勃望遠鏡發現這個時期六個巨大的星系卻沒有能力誕生新星,彷彿是死亡的星系。

這份9月22日發表於《自然》(Nature)期刊的研究,結合位於天上的哈勃太空望遠鏡和位於地上智利北部的阿塔卡瑪大毫米波陣列望遠鏡(ALMA)的觀測數據,發現這六個星系裏面沒有低溫氫氣。科學家認為,低溫氫氣是產生恆星所必需的原料成份。

研究人員先從哈勃望遠鏡的觀測數據中確定各個星系,在用ALMA探測每個星系裏面低溫塵埃的信號。低溫塵埃信號是星系內存在低溫氫氣的指標。

可是這些星系距離地球太遙遠,科學家還借助了一些「天然望遠鏡」才得到這些信息。美國太空總署(NASA)發布這項研究成果的新聞稿介紹說,他們使用了位於這些星系和地球之間的一些超級星系團作為「天然望遠鏡」。

光線從這些遙遠星系發出,抵達地球的途中會經過這些星系團,在星系團引力的作用下被放大,就是出現了「引力透鏡」效果,所以把這些星系團稱為天然望遠鏡。在這些透鏡的放大作用下,哈勃望遠鏡和ALMA望遠鏡才得到了關於這些星系內部詳細的信息。

這份研究報告的主要撰稿人美國麻薩諸塞大學(University of Massachusetts)天文學助理教授惠特克(Kate Whitaker)說,「使用哈勃望遠鏡、ALMA望遠鏡,再結合引力透鏡技術,我們就像超前使用本世紀30年代、40年代才擁有的下一代望遠鏡進行觀測,發現了這幾個位於遙遠宇宙中、最大型的、第一批失去出產新星能力的星系。」

科學家很好奇為甚麼這些巨大的星系在那麼早的時候就處於死亡的狀態。他們發現這些星系後來即使吞併了附近的小星系和氣體雲,只不過把它們撐大了而已,並不能為它們注入活力。

「位於這些星系中心的超級黑洞突然變得很活躍,把星系裏面的氣體加熱了?如果是這樣,用於生成新星的氫氣原料仍在,只是太熱了。或者,這些氫氣因為某種原因被星系排了出去,星系又沒有能力把這些氣體吸收回來?再或者,這些星系已經用光了出產新星所需的原料,又得不到新的補給?」

惠特克說:「這些都是懸而未決的問題,我們將繼續觀測和探索。」#

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