星系:类型、结构与演化

猝灭

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一个正在造星的星系,就像一团只要有燃料就持续燃烧的火。猝灭就是这团火熄灭时发生的事:星系不再形成新恒星,且多少是永久性的。它的颜色从炽热年轻恒星的蓝,转向年迈星族的红,变成天文学家形象地称作“红而死”的样子。

恒星由寒冷、致密的气体形成,所以要让一个星系猝灭,你必须把这种气体移走、把它加热到无法塌缩、阻止新鲜气体抵达,或者以快于补充的速度把它用光。几个“元凶”能做到这点。星系可能干脆在一场星暴中耗尽气体,又得不到补给。剧烈的反馈——来自中心超大质量黑洞(活动核)或来自超新星和恒星风——能把气体吹走,或让它热到无法造星。环境也很重要:一个落入致密星系团的星系,其冷气体可能被炽热的星系团内介质剥离(“冲压剥离”),或被切断新的供给(“窒息”)。大星系往往因内部反馈而猝灭;小卫星星系往往因环境而猝灭。

猝灭之所以重要,是因为它解释了星系群体中最醒目的格局之一:星系聚成两群——一团造星星系组成的“蓝云”,和一列已猝灭星系组成的“红序列”——而介于两者之间、处于所谓“绿谷”的相对很少。理解是什么把一个星系从蓝翻转为红,以及为何质量最大的星系和处于致密环境中的星系最易被猝灭,是当今星系演化的核心问题之一。

一个蓝色旋涡星系坠入室女座星系团时,在穿行途中其冷气体可能被星系团的炽热气体扫除,就像疾风把叶子从行驶的车上剥下。失去燃料后,它在十亿年间褪成一个红色、猝灭的透镜状星系。

造星之火熄灭——星系变得红而死寂。

猝灭不代表星系熄灭变黑;它年老的恒星仍会发光数十亿年。它的意思是星系停止造新恒星,于是随着现有星族老去、又没有新生蓝星接替,它的光逐渐变红。

又称
galaxy quenchingstar-formation quenching恒星形成熄灭星系熄火