“这颗银河见证了一场真正的极端事件” –银河合并可能限制恒星的形成

两个富含气体的星系之间的模拟碰撞。一部分气体以大尾巴的形式喷出，随着星系越来越近，它们合并成一个单一的系统。

天文学家已经回顾了90亿年，以寻找证据证明早期宇宙中的星系合并可能会关闭恒星形成并影响星系的生长。

由英国达勒姆大学，法国替代能源和原子能委员会（CEA）-萨克雷和巴黎-萨克雷大学领导的新研究表明，由于聚集在一起，大量的恒星形成气体被喷射到星际介质中两个星系。

研究人员说，这一事件与银河核区中大量的恒星形成一起，最终将剥夺合并的银河系（称为ID2299）的新恒星燃料。这将使恒星形成停止几亿年，从而有效地阻止了银河系的发展。

这位画家对ID2299的印象表明，星系是银河系碰撞的产物，并且合并后的气体由“潮汐尾巴”喷出。在气体达到该艺术家印象中所描绘的非常大的比例之前，由ESO作为合作伙伴的ALMA进行的新观察已经捕获了这种喷射的最早阶段。

天文学家在附近的宇宙中观察到许多巨大的死亡星系，其中包含非常古老的恒星，而他们并不完全知道这些星系是如何形成的。

模拟表明，活跃的黑洞进食时产生的风或强烈的恒星形成所产生的风，是通过将星系中的气体排出而造成此类死亡的原因。

现在，由达勒姆（Durham）领导的研究提供了合并星系的方法，这是关闭恒星形成和改变星系生长的另一种方法。

在这种合并过程中，由银河系之间的引力相互作用引起的风和“潮汐尾”的观测特征可能非常相似，因此研究人员建议，过去需要将银河风视为停止恒星形成的原因的一些结果需要重新研究。 -评估。

研究结果发表在《自然天文学》杂志上。

自合并开始以来的大约五十亿年以来，相互作用的银河系中的气体分布通过数值模拟得出。图像越黄，气体越浓。在这个阶段，以前的星系已经合并为一个系统。现在，大多数气体以非常有效的速度集中在形成恒星的中心。一部分气体从银河系的潮汐尾部喷出。这类似于研究人员在ID2299中观察到的情况。

达勒姆大学河外天文学中心的主要作者Annagrazia Puglisi博士说：“我们还不知道关闭大型星系中恒星形成的确切过程是什么。

“来自恒星形成或活跃的黑洞的反馈驱动的风被认为是驱逐气体并阻止大型星系生长的主要因素。

使用哈勃太空望远镜获得的ID2299发出的紫外线图像。

“我们的研究提供了令人信服的证据，表明由于两个富含气体的旋涡星系合并，从ID2299甩出的气体很可能已经经过潮汐喷射。因此，两个星系之间的重力相互作用可以提供足够的角动量，以将部分气体踢出星系环境。

“这表明合并也能够通过限制其在数百万年中形成恒星的能力来改变星系的未来演化，并且在考虑限制星系增长的因素时值得进行更多的研究。”

来自ALMA拍摄的来自ID2299星系的冷分子气体图。

由于从ID2299到地球需要很长时间，所以研究人员能够看到银河系，就像它在合并的后期阶段出现在90亿年前一样。

在这个时代，宇宙只有45亿年的历史，与人类生命相比，它处于最活跃的“年轻”阶段。

研究人员使用智利南部的欧洲南方天文台的阿塔卡马大毫米波阵列（ALMA）望远镜，将其总储气库的大约一半喷射到了星系周围。

用ALMA拍摄的来自喷射物料的冷分子气体图。

研究人员通过将测量结果与先前的研究和模拟进行比较，并通过测量逸出气体的物理特性，可以排除形成恒星和银河系活跃的黑洞的原因。

从ID2299排出气体的速率太高，以致于黑洞或星爆所产生的能量无法引起，如先前的研究所示，而模拟表明，没有黑洞能够从黑洞或星爆中排出尽可能多的冷气体。星系。

逸出气体的激发也与黑洞或新恒星的诞生所产生的风不相容。

两个富含气体的星系之间的模拟碰撞。一部分气体以大尾巴的形式喷出，随着星系越来越近，它们合并成一个单一的系统。

CEA-Saclay的合著者Emanuele Daddi博士说：“这个星系见证了一个真正的极端事件。

“它可能是在相对较短的时间范围内发生的，重要的星系演化物理阶段捕获的。我们必须与ALMA一起研究100多个星系才能找到它。”

里昂中心研究中心的研究员Jeremy Fensch博士补充说：“研究这个单一案例揭示了这种事件可能根本不罕见，并且许多星系都遭受了这种“引力气体去除”的折磨，包括对过去观测的误解。

“这可能会对我们对真正塑造星系演化的理解产生巨大影响。”

参考：Annagrazia Puglisi，Emanuele Daddi，Marcella Brusa，Frederic Bournaud，Jeremy Fensch，Daizhong Liu，Ivan Delvecchio，AntonelloCalabrò，Chiara Circoste，Francesco Perna， Jin，Andrea Enia，Chiara Mancini和Giulia Rodighiero，2021年1月11日，自然天文学.DOI 10.1038 /
s41550-020-01268-x

研究人员现在希望获得ID2299和其他遥远星系合并的更高分辨率图像，并进行计算机模拟，以进一步了解星系合并对星系生命周期的影响。

该研究由法兰西岛大区英国研究与创新机构科学技术设施理事会和由Communidad de FP7Marie-Skłodowska-CurieCOFUND计划共同资助的CEA增强欧洲人才计划资助马德里，西班牙科学，创新和大学部（MICIU），由FEDER（欧洲区域发展基金）共同资助。