天文学家利用美国国家航空航天局的哈勃空间望远镜,重建了仙女座星系过去五亿年的恒星形成历史。分析显示,这一过程长期下降,并在最近四千万年明显加速。科学新闻网站Phys.org在过去二十四小时内报道了这一结果;相关研究已经发表于《天体物理学杂志》,美国国家航空航天局也公布了研究说明。
研究团队合并了哈勃仙女座全色巡天及其南部扩展项目的数据,两项巡天合计覆盖仙女座星系盘约三分之二。研究人员测量了大约两亿颗恒星,并把图像划分成数千个边长约三百光年的区域。年轻的大质量恒星颜色更蓝、寿命较短,质量较小的恒星则更红、寿命更长,因此每个区域的颜色和恒星分布都保存着不同时期形成活动的记录。
美国国家航空航天局表示,五亿年前仙女座星系每年形成的恒星总质量约等于一个太阳。到四千万年前,这一速率已经下降约一半,如今每年仅约为太阳质量的五分之一。论文对已观测区域计算后发现,过去一亿年的平均值为每年零点四四五个太阳质量,过去两千万年则为零点二八五个太阳质量。这一差异也说明,在恒星形成迅速变化时,常用的紫外线指标可能低估真实速率。
近期形成活动以及相应下降的大部分,集中在距离星系中心约三万二千光年的恒星形成环。最靠近卫星星系M32的区域下降尤其明显,变化大约从六千万年前开始。研究人员认为M32是影响这一地区的最可能因素,但它在三维空间中的确切位置仍不确定,因此现有数据不能证明两者的一次接近或相互作用直接造成了减速。
仙女座距离地球约二百五十万光年,是研究人员能够详细观测并与银河系比较的最近大型旋涡星系。团队认为,当前下降更可能是约二十亿年前一次恒星形成高峰之后的自然衰减晚期,而不是星系耗尽气体等原料的证据。研究人员计划继续结合哈勃与地面天文台数据分析;已经批准的南希·格蕾丝·罗曼空间望远镜观测项目还将拍摄整个星系盘和星系晕,并测量另外数亿颗恒星。
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