科学家发现宇宙早期巨大星系，神奇地耗尽了燃料

星系团MACSJ 0138合成图

上图为使用Alma追踪无线电观察的冷尘，其中放大剖面显示了一种亮橙/红色点，这种冷尘有助于通过推理，来理解的科学家们所需的冷氢气量 - 存在于簇中的星系中所需的恒星。

权威期刊《自然》发布了的科学家最新研究表明：早期星系大部分燃料已经消耗殆尽。

早期的大星系，形成于三十亿年后大爆炸，应该含有大量的冷氢气，这正是形成恒星所需要的燃料。但是，科学家们使用阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）和哈勃太空望远镜观测早期宇宙，看上了一些奇怪的事情：早起至少一半的大星系都燃料耗尽。

素有“淬火”的星系，或者已经关闭了形成恒星的星系，从高射频的分辨静态放大的星系中选择六个星系进行观测，得到的结论与早期天文学家观测的不一致。

科学家认为：宇宙中巨大星系，快速而激烈地生活，在很短的时间内形成了恒星。 作为恒星形成的燃料-天然气，在宇宙中的这些早期应该是丰富的。而他们最初认为这些淬火的星系在大爆炸后几亿年突然袭击了刹车。 在我们的新研究中，我们已经得出结论，早期的星系实际上并没有把刹车者放在刹车片上，而是他们在空转。

星系团MACSJ 0138的合成图像

为了更好地了解星系是如何形成和死亡的，该团队使用哈勃观察到他们，其中揭示了居住在星系中的星空的细节。 与ALMA的并发观察显示星系的连续排放灰尘，一种 以毫米波长的示踪剂，据此允许团队推断星系中的气体量。 使用两种望远镜是通过仔细设计，因为REQUIEM的目的是使用强烈的引力透镜作为天然望远镜，观察具有更高空间分辨率的休眠星系。 反过来，这使科学家提供了一个明确星系内部发生的一切。

“如果一个星系并没有让许多新的恒星快速形成，那么就很难或不可能采用任何单独的望远镜一起观察它们。 Requiem通过研究重力镜头的星系解决了这一点，这意味着他们的光线被拉伸和放大，因为它围绕银河系的其他星系弯曲和扭曲。通过这种方式，引力透镜与哈勃和阿尔玛的解决能力和敏感度相结合，充当天然望远镜，使这些垂死的星系显得比实际更大，更亮，让我们看看发生了什么和什么尚未发生什么。

新的观察结果表明，六个靶星形星系中的星形成停止不是由于冷气转化为恒星的突然效率。相反，它是耗尽或去除星系中的气体储层的结果。 “我们尚未理解为什么会发生这种情况，但可能的解释可能是加油的主要气体供应燃料被切断，或者也许是超大的黑洞注射能量，使气体保持在银河系中的热量。本质上讲，这意味着星系无法重新填充燃油箱，因此无法重新启动发动机。

该研究还代表了许多重要的首先在衡量早期大规模星系中的重要性，综合将导致未来宇宙研究的信息多年来。 “这些是遥远休眠星系的冷尘连续体的第一次测量，实际上，当地宇宙之外的第一次测量，”惠特克表示，新的研究让科学家看到了有多少气体死亡星系。 “我们能够在这些早期的大型星系中探讨恒星形成的燃料，足够深，以便对气罐读数进行第一次测量，为这些星系的冷气性能提供了批判性的观点。”

虽然该团队现在知道这些星系是空洞的，但事情是让他们从气体储层重新填充并形成新的星星，这项研究代表了一系列疑问中的第一个疑问。 “我们仍然有很多东西可以了解宇宙初期的形成原因，以及为什么当这么多冷的气体随时可用时，为什么他们会关闭他们的恒星形成，”惠特克说。 事实上，这些宇宙的大规模撞击在大约十亿年内形成了1000亿颗星，然后突然关闭他们的行星形成是一个谜，这正是亟待解决的问题，而Requiem已经为此提供了第一个线索。