CRISTAL-02是一个红移5.3的年轻星系系统,我们看到的是大爆炸后约11亿年的状态。它由多个恒星形成团块组成,并处在并合后期。研究团队联合詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA),分别追踪电离气体和冷气体。
两种观测共同显示,气体沿大致双锥结构离开星系。ALMA描绘出延伸约7000光年的冷气体羽流,韦布NIRSpec则看到较暖的电离气体。只用单条宽发射线很难区分并合运动与外流,多相气体在空间和速度上的一致性使外流解释更可靠。
团队估算CRISTAL-02每年形成约260个太阳质量的恒星,而外流每年带走约520个太阳质量的气体。冷外流总质量约15亿个太阳质量,投影速度约640千米/秒,与星系估计逃逸速度相近。部分气体可能真正离开系统,也可能在减速后回落。
研究没有发现当前活跃的超大质量黑洞,因而认为密集恒星形成和超新星更可能驱动这股风。并合可把气体压入高密度区域,触发星暴;短寿命大质量恒星随后爆炸,把剩余气体推出。较早、已经减弱的黑洞活动仍不能完全排除。
如果外流保持当前强度且没有新的冷气体补给,星系可能在不到1亿年内耗尽或排出分子气体。这个条件句很重要:观测只给出一个时期的流失率,不能保证外流长期稳定,也不能直接证明CRISTAL-02已经停止形成恒星。
这项结果为早期大质量星系为何能迅速沉寂提供了具体机制,但单个系统不能代表全部早期星系。研究人员还需扩大样本,并追踪并合、星暴、黑洞活动和气体回落在不同系统中的相对作用。
继续阅读原始论文或任务机构资料
本文依据所列原始论文或任务机构发布改写,不加入原始来源未提供的推断;预印本和会议结果按证据状态保留限制。
打开 Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ↗