ALMA提供非常遥远的恒星形成星系的详细视图

一组天文学家利用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)揭示了一个名为AzTEC / COSMOS-1的星系中的分子云，这是一个距离124亿光年远的极星爆发(恒星形成)星系，非常不稳定，导致失控的恒星形成。极端星暴星系，也被称为“怪物”星系，被认为是当今宇宙中非常巨大的椭圆星系的祖先，因此这些发现为理解这些星系的形成和演化铺平了道路。

“怪物”​​星系以惊人的速度形成恒星 - 比我们的银河系中的恒星形成高1000倍。但为什么他们如此活跃?

为了解决这个问题，天文学家需要了解恒星托儿所周围的环境。绘制分子云的详细地图是侦察宇宙怪物的重要一步。

“真正令人惊讶的是，AzTE / COSMOS-1在124亿年前出现了一个庞大的，有序的气体盘，它正常轮换而不是我们的预期，这可能是某种类型的无序列车残骸，大多数理论研究曾预测，“马萨诸塞大学阿默斯特分校的闵云教授说，他是当前研究的合着者，也是2007年发现这个星系团队的成员。

“AzTEC / COSMOS-1的气体盘现在动态不稳定，这意味着组成这个星系的整个气体盘正在破碎并经历巨大的爆发事件，这有助于解释其巨大的恒星形成率，超过1000倍的银河。”

Yun教授及其同事发现，AzTEC / COSMOS-1含有丰富的恒星成分，但仍难以弄清楚星系中宇宙气体的性质。

他们使用ALMA的高分辨率和高灵敏度来观察星系并获得气体分布和运动的详细地图，以制作有史以来遥远的怪物星系的最高分辨率分子气体图。

研究的主要作者，科学促进会和天文台的博士后研究员Ken-ichi Tadaki博士说：“我们发现距离中心几千光年有两条不同的大云。”。

“在大多数遥远的星爆星系中，恒星在中心积极形成。因此，找到偏心云是令人惊讶的。“

“从一开始，这些星系如何能够积聚如此大量的气体，然后基本上将整个气体储备变成恒星，从宇宙学的角度来看，这是一个完全未知的问题，我们只能推测它们。我们现在有了第一个答案，“云教授说。

“直到这个结果来自ALMA，没有人知道大自然是如何在大爆炸后仅10亿年形成大规模的年轻星系的。”

随着新的观察，研究人员现在认为，怪物星系是由一个极其气密的磁盘驱动，在某种程度上保持稳定，直到积聚了足够的气体。

“我们仍然不知道如此迅速地收集如此多的天然气，以及是什么使这个巨大的天然气储备不会点燃并变成恒星，因为天然气已知天然气，”Yun教授说。

天文学家发现AzTEC / COSMOS-1中的气体云非常不稳定，这是不寻常的。

“在正常情况下，向内的重力和向外的压力是平衡的，”他们说。

“一旦重力克服了压力，气体云就会坍塌并迅速形成恒星。然后，恒星生命周期结束时的恒星和超新星爆炸会产生气体，从而增加外部压力。“

“结果，重力和压力达到平衡状态，恒星形成继续以适度的速度。通过这种方式，星系中的恒星形成是自我调节的。“

“但在AzTEC / COSMOS-1中，压力远低于重力，难以平衡。因此，这个星系显示失​​控的恒星形成，并已演变成一个不可阻挡的怪物星系。“

该研究的作者估计AzTEC / COSMOS-1中的气体将在1亿年内完全消耗，这比其他恒星形成星系快10倍。

为什么这个星系中的气体如此不稳定尚不清楚，但一种称为“星系合并”的现象是可能的原因。

银河系碰撞可以有效地将气体输送到一个小区域并点燃强烈的恒星形成。

“目前，我们没有证据证明这个星系合并。但是通过用ALMA观测其他类似的星系，我们想揭开星系合并与怪物星系之间的关系，“Tadaki博士说。

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