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第50章 messier 60-ucd1(第9页)

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:潮汐力与星系际介质为什么60-ucd1会失去几乎所有气体?答案藏在室女座星系团的环境里。

其一,潮汐剥离:60-ucd1围绕60公转时,60的引力会拉扯它的外围气体,形成一条细长的“气体流”

数值模拟显示,过去10亿年里,60-ucd1已经失去了约90的外围气体,这些气体顺着潮汐流进入了60的晕中。

其二,热剥离:室女座星系团的高温星际介质(i,温度约10?开尔文)会与60-ucd1的外围气体发生碰撞,将气体的动能转化为热能。

气体温度升高后,无法通过辐射冷却收缩成恒星形成区——这被称为“热反馈”

,!

这两种机制协同作用,彻底清空了60-ucd1的气体储备。

“它就像一个被扎破的水球,”

冈萨雷斯说,“气体要么被潮汐力拉走,要么被高温烤干,最后只剩下干瘪的‘球皮’——也就是我们看到的致密恒星核。”

二、恒星种群的“编年史”

:两代恒星的“时间胶囊”

尽管60-ucd1的恒星形成活动早已停止,但它内部的恒星却像“时间胶囊”

,记录了星系的演化历史。

2024年,jwst的近红外光谱仪(nirspec)对60-ucd1的恒星群体进行了高分辨率观测,首次解析了两代恒星的金属丰度与年龄。

1第一代恒星:宇宙早期的“贫金属先驱”

jwst的观测显示,60-ucd1中约80的恒星是古老贫金属星:金属丰度仅为太阳的120([feh]≈-15),年龄约100亿年(宇宙年龄约138亿年)。

这些恒星的形成时间,正好对应宇宙“再电离”

结束后(约10亿年)的“恒星形成高峰期”

“它们的金属丰度保留了宇宙早期的特征,”

亚利桑那大学的天体物理学家黛布拉·埃尔姆奎斯特(debraelgreen)说,“这说明60-ucd1的‘种子’形成于宇宙大爆炸后不久,当时宇宙中的重元素还很少。”

更有趣的是,这些古老恒星的化学组成显示,它们形成于一个“富气体环境”

:恒星中的α元素(如氧、镁)与铁的比值([αfe])较高,这是大质量恒星快速死亡的标志(大质量恒星通过超新星爆发释放大量α元素)。

“当时的星系可能正在快速合并,”

埃尔姆奎斯特说,“大量气体的涌入触发了恒星形成,而大质量恒星的死亡又为后续恒星提供了重元素。”

2第二代恒星:10亿年前的“小复苏”

除了古老恒星,60-ucd1中还有约20的年轻富金属星:金属丰度约为太阳的110([feh]≈-10),年龄约10亿年。

这些恒星的形成,标志着星系经历了一次“小规模复苏”

为什么会在10亿年前重新形成恒星?天文学家提出了两种可能:气体吸积:60-ucd1从星系团的星际介质中吸积了少量气体(约总质量的001),这些气体冷却后形成了恒星。

小星系合并:60-ucd1吞噬了一个更小的卫星星系(质量约为它的1),合并带来的气体触发了恒星形成。

无论是哪种机制,这次“小复苏”

都未能持续——很快,气体再次被潮汐力和热剥离耗尽,星系回到了“死亡”

状态。

“它就像一个濒死的病人,偶尔有一次心跳,但最终还是会走向终结,”

埃尔姆奎斯特说。

三、中心黑洞的“心跳”

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