旋涡星系向椭圆星系的转变
一般认为,椭圆星系是由富含气体物质的漩涡星系合并后形成的。而在此过程中,极亮红外星系则充当了一个中间步骤。根据这一模型。星系合并过程中会自然的产生剧烈的星风,这和观测数据符合的非常好。另外,椭圆星系中含有大量老年恒星,缺乏气体物质,并且几乎没有恒星新生的现象存在。这种情形和漩涡星系形成鲜明对比,后者的内部充斥着新生的恒星,并且富含气体物质,这些都是形成恒星必不可少的的原材料。从旋涡星系向椭圆星系性质的转变,必然需要存在某种转变机制。剧烈的外冲气流将星系内部的气体物质一扫而光的情形就能非常好的对此进行解释。而这也正是此次赫歇尔望远镜所观测到的情形。
对于星系风暴的另一种符合逻辑的解释是黑洞质量和宿主星系恒星总质量之间存在的紧密正相关关系。大质量的黑洞倾向存在于大质量星系之中,而小质量黑洞的宿主星系也相应小一些。这似乎说明黑洞成长和恒星的新生是紧密关联的,两者都开始于早期的丰富气体物质储备,但随后都由于产生剧烈的外向星系风暴,将星系中的气体物质一扫而光而陷入生长停滞。
赫歇尔的高灵敏度和绝佳的分辨率让科学家们首次得以测量出这种剧烈星系风暴的多普勒效应值,从而让研究人员确信它们的强度足以扫荡整个星系中的气体物质。科学家们通过对羟基(OH)的光谱线分析来实现对这些星系风暴的追踪。PACS设备惊人的光谱分辨率让天文学家们能清晰地辨认出这些物质由于角度和运动的差异而导致的红移或蓝移谱线。通过分析,科学家们惊奇的发现这些星系风暴的速度高达每秒1000公里,如此剧烈的风暴足以每年清扫出相当于数百个太阳质量的星系内部气体。
尚需进一步验证
观测获取的高分辨率数据显示,那些速度相对较低的喷流可能和星系内部的恒星形成活动有关,而那些高速喷流则可能是活动星系核(AGN)导致的。并且比较明亮的AGN似乎比较暗的AGN能以更快的速度向外清扫气体物质。但有关这些数据结果的确认还需要选取更多样本进行验证性观测。
尽管还需要进行更多样本星系的观测,但是赫歇尔已经获取的早期观测数据已经显示,在那些具备强烈活动星系核信号的星系中,这种星系飓风吹散气体物质的速率远高于其星系内部形成新恒星的速率。这样便似乎能够提供一种有效的机制来耗尽其气体物质储备,以便其演化成为贫气体的椭圆星系。在星系合并的案例中,这种由于星系风暴导致的负反馈机制可以在不到1000万年的时间内便使恒星的新生过程几乎完全停止。这样的结果和椭圆星系的观测特征非常吻合:低温气体物质匮乏,老年恒星所占比例很高。(晨风)
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