陜西
在宇宙誕生僅14億年的遠古時期，就已經出現(xiàn)了一批停止孕育新恒星的巨型紅色死亡星系。
它們?yōu)楹卧谟钪嫔刑幱啄陼r就迅速熄滅？這始終是星系演化領域的核心謎題。
而近期，一支天文團隊捕捉到了極為罕見的過渡瞬間：一個大質量星系正被強行抽走恒星形成的氣體材料，完整呈現(xiàn)了從活躍造星走向死亡的中間過程，為解開早期星系淬滅之謎提供了關鍵證據(jù)。
相關研究2026年6月16日已發(fā)表于在預印本平臺。
這個特殊的星系藏在SPT2349–56之中——這是一片還在發(fā)育的原星系團，這里聚集了約30個富含塵埃的恒星形成星系，整體跨度約32.6萬光年。
在一眾成員里，編號為C26的天體外形格外醒目：它整體呈現(xiàn)出彗星般的形態(tài)，有緊實的恒星頭部主體，身后拖著一條長長的氣體尾，尾巴上還嵌著一塊致密明亮的結狀區(qū)域。
這一結構最早由阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（ALMA）觀測發(fā)現(xiàn)，后續(xù)詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的成像才完整揭示出它的彗星狀恒星形態(tài)。
為了解開C26的形態(tài)成因，不列顛哥倫比亞大學周大志帶領的研究團隊，結合哈勃與詹姆斯·韋伯兩臺太空望遠鏡的6波段測光數(shù)據(jù)，測算出星系頭部、尾部和亮結的恒星質量與造星狀態(tài)；同時借助ALMA的毫米波觀測，定量統(tǒng)計了系統(tǒng)內的冷氣體儲備。
觀測結果呈現(xiàn)出鮮明的差異：靜止系紫外波段下，彗尾區(qū)域能探測到更年輕的恒星族群；質量測算顯示，星系頭部的恒星質量約為220億倍太陽質量，包含亮結在內的尾部總恒星質量約為60億倍太陽質量。
而在造星效率上，星系頭部單位質量的恒星形成速率遠低于同質量的正常星系，尾部與亮結的造星活躍度則處于常規(guī)星系的波動范圍內。
恒星的誕生依賴冷氣體云的坍縮，這些冷氣體就是星系造星的儲備材料。
團隊通過ALMA的多譜線觀測進一步統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，整個系統(tǒng)擁有約350億倍太陽質量的冷分子氣體，但超過半數(shù)已經脫離了星系主體，被拖拽到后方的長尾之中。
這些被移出的氣體狀態(tài)彌散平緩、激發(fā)程度低，并非能高效催生恒星的高密度湍流氣體，換句話說，這部分燃料已經脫離了星系主體，很難再用來孕育新恒星。
星系丟失氣體通常有兩種主流機制。
一種是潮汐相互作用：當兩個星系近距離相遇甚至合并時，彼此的引力會相互撕扯，將對方的氣體拖拽出來。
另一種是沖壓剝離：星系穿行在星系團內部的高溫致密氣體中時，迎面而來的介質阻力會像強風一樣，把星系表層的冷氣體吹向后方，拖出長長的尾跡。
研究團隊首先排除了潮汐合并的可能。
C26尾巴上的亮結是尾部最主要的致密結構，但它的恒星質量不到頭部的15%，引力強度根本不足以剝離出如此巨量的氣體，也無法驅動如此大規(guī)模的氣體位移。
多條獨立線索都指向了沖壓剝離。
第一，被剝離的氣體在運動學上呈平滑連續(xù)的流動狀態(tài)，沒有明顯分離的碎塊，與引力撕扯后常見的破碎零散形態(tài)不符。
第二，盡管系統(tǒng)保留了大量氣體，星系頭部的恒星形成效率卻異常低迷，這與星系合并后通常觸發(fā)的星暴現(xiàn)象完全相反。
第三，氣體尾部的延伸方向與原星系團的中心軸線精準對齊，完全符合星系向團核心穿行時、后方拖曳出氣體尾的運動特征。
研究團隊在論文中明確表示，結合尾部朝向與已獨立探測到的團內高溫介質，沖壓剝離才是塑造C26結構的核心機制。
這種拖著長尾的剝離形態(tài)，和近鄰宇宙中拖著觸手狀氣尾的水母星系特征相似。
但過往認知里，高效的沖壓剝離需要發(fā)育成熟的星系團與足夠熾熱致密的團內介質作為條件。
而SPT2349–56還只是個正在成型的年輕原星系團，身處宇宙誕生僅14億年的早期階段，這一發(fā)現(xiàn)大幅推前了該機制有效發(fā)生的宇宙時間。
被奪走材料的星系，恒星形成活動終將逐步停止，這個過程被天文學家稱為“淬滅”。
研究團隊判斷，如今的C26正處在關鍵的過渡階段：它仍是一個大質量的活躍造星星系，但大部分冷氣體儲備已經被環(huán)境剝奪，正走在死亡的路上，最終會徹底熄滅恒星形成活動。
它恰好定格在了活躍造星與完全死亡之間的中間態(tài)，冷氣體庫已被大幅移除，但星系主體的造星活動還未完全終止。
這一發(fā)現(xiàn)也回應了更宏大的天文學謎題：為何宇宙早期會涌現(xiàn)出大量看似平靜成熟的死亡星系。
更值得關注的是，這片原星系團的核心區(qū)域內，其他星系也普遍呈現(xiàn)氣體豐度偏低的特征，還有相當比例的星系已經處于氣體匱乏的狀態(tài)。
這意味著氣體剝離并非C26的個例，而是正在系統(tǒng)性地重塑整個年輕星系團的成員演化。
目前這一結論仍需更多觀測驗證。
研究團隊表示，后續(xù)借助更高分辨率的ALMA毫米波數(shù)據(jù)與詹姆斯·韋伯空間望遠鏡的紅外觀測，天文學家將能更清晰地解析團內熱氣體與星系冷氣體的相互作用，進一步確認早期宇宙中沖壓剝離的普遍程度，最終揭開早期星系快速死亡的完整真相。
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