科學家揭秘星系“死亡” 或因缺氣體“窒息”

科幻小說《三體》中曾提及，“三體星系”被來歷不明的外星人攻擊，致星系死亡。小說中這個充滿想象力的設置，在天文學家那里可以演化成無數種理論及假說。目前，所有星系中約有一半死亡，星系是如何死亡的，科學家們認為其中最有可能的是“窒息而死”。爭論在于，窒息過程是瞬間發生的，還是緩慢發生的？近日，英國劍橋大學和愛丁堡皇家天文臺的研究人員在最新一期的《自然》雜志上，發表研究成果，回答了這個困擾天文學界的難題。他們的答案是：星系死于緩慢窒息。

“死亡星系”

約40億年間，星系“窒息而亡”

我們面對的第一個問題是，什么樣的星系叫作死亡星系？

正如人類需要氧氣才能呼吸，星系也需要氫氣、氦氣等氣體來維持生存。如果星系無法獲得這些必要氣體，星系則無法生成新恒星。停止產生新恒星的星系就被認定為是死亡星系。

天文學家們發現，年輕星系閃爍著溫度很高的藍光，晚年星系則閃爍著溫度較低的紅光。通過觀測星系的光芒，科學家們可以推測出哪些行星屬于已停止生成新恒星的死亡星系。整個宇宙星系中，紅色的、死亡的星系約占所有星系的一半。

北京天文館高級工程師寇文介紹，星系的出生過程與氣體緊密相關。恒星具有足夠的質量和熱量，對星體內的氫元素產生強大的壓縮作用。氫元素在壓縮作用過程中產生裂變反應，形成氦元素，氦元素再經過反應，產生出更高級的元素。此過程循環往復，最終產生出銅、鐵、金、銀等宇宙中存在的各種元素，并最終形成恒星。這可以說是天文學家們一致認同的“定論”。

一直以來，科學家都無法確定星系為何會失去生成恒星的能力，也無法回答星系死亡的具體過程。

能夠回答這些問題的線索，是天文學界此前提出的兩個假說。第一種假說是，在某種內力或外力作用下，維持星系生存的氣體突然間被從星系中吸走，導致星系瞬間死亡；另一種假說則是，某種內部機制阻礙了新的氣體供應，失去新的氣體補充，星系在“緩慢窒息”中逐步走向衰亡。

此前，天文學家們多傾向于前一種假說，認為星系是被黑洞等物質突然間吸空了冷氣體，導致星系瞬間死亡。不過，英國科學家此次的研究結果表明，星系死亡的原因很可能是第二種假說的情況，即星系在約40億年的緩慢時間里，逐漸“窒息”而死。