宇宙中的星系,大部分都是如此的。随着老恒星的死亡,新恒星也在不断形成,就像是一代一代人的更替一样。然而,恒星的形成不会永远那么快,星系早晚会暂停甚至完全停下自己的成长过程。届时,整个星系也将步入倒计时,逐渐归于沉寂,科学家称之为星系的熄火。
(图片说明:恒星形成率随宇宙寿命的变化)
在宇宙的正午时期,星系也逐渐形成了今天我们看到的一些典型特征,比如明显的旋涡状,以及星系中心的凸起结构。也正是在同一个时期,宇宙中竟然开始出现一些另类的星系,它们竟然开始熄灭了。
(图片说明:著名的创生之柱,这里有大量的恒星在形成)
正是出于对星系熄灭过程的好奇,Gupta带领着他的团队进行了这方面的研究,并在《天体物理学杂志》上发表了他们最新的研究成果。在研究过程中,他们利用了一个名为IllustrisTNG的模型进行模拟,发现了星系的熄灭过程与恒星际空间的大小之间的关系。
Gupta介绍说:“星系盘中有些区域内恒星的分布非常广,也就是比较蓬松的区域,这里气体的温度相对比较低,因此在引力的作用下,坍缩可以持续进行,形成新的恒星。而在拥有着比较紧凑的星系盘的星系中,气体会以极快的速度升温,并且很快就因为能量过高而无法凝聚在一起,所以在宇宙的正午时期刚刚结束,这里的恒星形成过程也就终止了。而在那些蓬松的星系盘内,这个过程可以持续到宇宙的‘下午茶’时期。”
正是凭借着这个模型,研究人员确定了星系盘大小和恒星形成速率之间的关系。而且在未来,我们可以对任意一个星系进行这样的观测和模拟分析,从而判断它是何时熄灭的。
再说整个宇宙。宇宙不仅已经过了正午时期和下午的时期,甚至已经到了傍晚时期。至于宇宙的夜晚,目前还遥遥无期。但可以肯定的是,宇宙发展的脚步已经慢下来了,这个“夜晚”正在向我们走来。