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宇宙只有10亿岁的时候,就已经有一批星系死掉了。天文学家说的“死”,指的是星系不

宇宙只有10亿岁的时候,就已经有一批星系死掉了。

天文学家说的“死”,指的是星系不再生产新恒星。星系靠气体造星,气体用光,剩下的就只是一堆慢慢变红变暗的老恒星。按理说这是宇宙中老年才该有的景象,可2022年韦布空间望远镜(JWST)开机后,在宇宙最早的那段岁月里,一口气看到了一大批这样的死星系。

这相当于翻开幼儿园的花名册,发现里面好些人已经寿终正寝。按现有理论,一个大质量星系得先花很长时间攒气体、造恒星、长块头,然后才谈得上衰老。10亿年,根本不够走完这套流程。

矛盾严重到什么程度?有人开始怀疑物理学本身。一种解释认为,早期宇宙的暗能量比现在的理论预测更强,星系因此长得更快、死得更早。暗能量是推动宇宙加速膨胀的神秘力量,连它都被拉出来背锅,可见天文学家有多头疼。

现在,一个简单得多的答案出现了。6月10日发表在《皇家天文学会月报》上的一项研究里,澳大利亚斯威本科技大学的团队抓到了一个星系的“自杀”现场。

这个星系叫CRISTAL-02。它发出的光走了120多亿年才到达地球,所以我们看到的是大爆炸后仅10亿年时它的样子。当时它正处在疯狂生长期,造恒星的速度是同等块头星系的两倍。

研究团队用JWST和智利的ALMA射电望远镜阵列给它拍了高清照片,看到一条巨大的冷气体羽流从星系里伸出来,长度几乎赶上星系本身。气体是造恒星的原料,原料本该老实待在星系里,现在却被拖出这么长一条,这是一个明确的信号:有什么东西正把它们往外吹。

吹气体的,是星系自己。

CRISTAL-02严格说来是好几个星系,正处在相撞合并的最后阶段。星系相撞时,气体被引力搅动,大量灌进星系中心,点燃爆发式的造星狂潮。但狂欢有代价。批量诞生的恒星里,块头最大的那些烧得最凶,几百万年就把自己烧完,然后炸成超新星,也就是恒星临死时的剧烈爆炸。无数超新星释放的能量汇成强劲的风,把周围的气体成片地往星系外面轰。

造星越疯狂,超新星越多,风就越猛。研究团队算了一笔账:CRISTAL-02往外吹气体的速度,是它造恒星消耗气体速度的两倍。一边烧燃料,一边被卷走双倍的燃料,入不敷出。如果这种快速喷出持续下去,不到5000万年,它就可能吹光家底,彻底停止造星,死掉。

5000万年听着很久,放在宇宙里只是一瞬。宇宙今年138亿岁,5000万年相当于一个80岁老人生命里的3个多月。

CRISTAL-02可能远非孤例。观测显示,早期宇宙里接近一半的大质量星系都在和邻居纠缠互动。那时的宇宙比现在小得多也挤得多,星系相撞是家常便饭。每一次相撞都可能复制同样的剧本:疯狂生长,猛烈刮风,迅速死亡。

这样一来,韦布看到的那批早夭星系就有了一个说得通的解释。不需要更强的暗能量,不用改写物理学,只需要一场相撞加一阵风。当然,目前被抓到现行的只有这一个案例,要坐实早期死星系普遍死于此因,还得找到更多正在刮风的星系。

至于CRISTAL-02本身,结局大概早已写定。它的光在路上走了120多亿年,而按5000万年的倒计时,这束光出发后不久,那场造星狂欢应该就熄火了。我们看到的,是它最后的热闹。

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图为艺术家对星系CRISTAL-02的想象图,一股巨大的冷气体羽流从星系中延伸而出,长度几乎与星系本身相当,这是气体被驱逐出星系的典型迹象,图源:Joshua Worth via Creative Commons, CC-BY 4.0

信源:Tonkin, Sam. "Galaxy-killing wind discovered in the early universe." phys.org, 10 June 2026