天文学家可能捕捉到了一个早期星系，正处于死亡的过程中
JWST对RPS星系C26的成像，时间为SPT2349–56。（a）原星系团核心的红绿蓝图像（蓝色：NIRCam/F200W;绿色：NIRCam/F444W;红色：MIRI/F1000W）。RPS星系C26用红色矩形标记。该十字架标记了原星团的运动学中心。（b–d）C26的放大图像分别用于F200W、F444W和F1000W。图片来源：DOI：https://doi.org/10.48550/arXiv.2606.18229
（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（Shreejaya Karantha）：天文学家在早期宇宙中发现了许多“红色且死寂”的星系。这些是巨大的系统，在宇宙历史上令人惊讶地早就停止形成恒星。现在，他们可能发现了一个正在死亡的证据：一个巨大的星系在大爆炸后仅14亿年被剥夺了其恒星形成气体。关于其失去恒星形成材料的线索，详见于6月16日发布在arXiv预印本服务器上的一篇论文。
类彗星星系
SPT2349–56是一个新兴星系团，或称“原星系团”，在宽100千秒差距的区域内包含约30个恒星形成星系。在其成员中，C26因其独特的形状而特别有趣。它有彗星般的头和尾。尾巴内还嵌有一个密集明亮的区域，称为“结”。它最早是在ALMA图像中被检测到的。
在这项新研究中，利用哈勃太空望远镜和詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测数据，由不列颠哥伦比亚大学的周大志领导的团队研究了该星系的头部、尾部和结，以估算其质量和恒星形成特性。
有趣的是，尾部似乎拥有较年轻的恒星群体，因为它在紫外线下被探测到。恒星头部的质量约为220亿太阳质量，尾部（包括结节）的质量约为60亿个太阳质量。
头部的恒星形成速率低于典型恒星形成星系的预期，而尾部和结结则符合预期。
通过计算银河系中可用于新恒星形成的冷气体量，团队发现虽然存在数百亿太阳质量的气体，但其中超过一半甚至不在银河系内部。这些位移的气体被拉出，进入尾部长尾部，看起来弥漫且平静——并非真正适合恒星形成的密集湍流气体。
合并还是剥离？
星系通常有两种方式失去气体：潮汐相互作用或合并，即来自其他星系的引力将气体拉开;以及冲压剥离，即星系穿过高温致密气体介质时，阻力物理上剥离了气体。
团队排除合并的可能性，因为唯一可能合并的伴星——尾部嵌入的明亮结——质量太低，无法通过引力撕裂那么多气体。
相反，有几个线索指向冲压剥离。被剥离的气体流动平稳且持续，而非撕裂的碎片。它平静而漫长，尽管银河系拥有大量气体供应，但恒星形成却异常低——这与合并时预期的星爆截然不同。尾部也恰好指向星系团中心，这与星系在星系穿过热系团内气体时，气体会拖随星系的特征相符。
“结合尾部排列和独立探测到的SPT2349−56温度高温ICM，这些观测结果因此支持冲压剥离而非潮汐相互作用，作为塑造C26的主要机制，”团队在论文中写道。
这种戏剧性的剥离造就了“水母星系”，它们展示着触手状的气体尾巴。但通常认为这需要一个成熟、发育良好的星团，并且拥有高温、致密的星系团内介质才能高效发挥作用。SPT2349−56 仍是一个处于形成过程中的年轻星团，处于宇宙历史的早期阶段。
红色与死亡
冲压剥离实际上使银河系缺乏燃料。没有气体，恒星形成最终会停止，过程称为“淬火”。团队提出，C26可能正处于转变过程中，一个巨大的仍在形成恒星的星系已经失去大部分气体，正走向一个死去的非恒星形成星系。
他们解释说：“C26可能捕捉了这两个状态之间的中间阶段，在此阶段大部分冷气体储量已被外部环境移除，而恒星头部尚未完全熄灭。”
因此，这与天文学中一个更广泛的谜题有关，即为什么天文学家在宇宙历史上惊人地早发现安静、成熟的星系。有趣的是，同一星系团核中的其他星系也显示出气体贫乏的迹象，表明这种剥离过程可能正在积极重塑整个原星系团，而不仅仅是C26。
团队指出，后续研究利用高分辨率ALMA和JWST数据，将为星系团内热气体与星团成员形成恒星气体之间的相互作用提供更多背景信息。
