新浪科技訊 日期:7月27日消息，20世紀20年代，埃德溫·哈勃研究了數百個星系，發現它們往往可以分為幾種寬泛的類型。一些星系具有優雅的螺旋，上面充滿了明亮的恆星；另一些星系則呈現球形或橢圓形，內部結構很少或幾乎沒有。1926年，哈勃提出了一個星系分類方案，現在稱為「哈勃序列」，又稱「哈勃音叉圖」。
當我們審視哈勃序列時，可以發現它暗示了星系的演變。開始是一個橢圓星系，然後變平，變成一個螺旋星系。儘管很多人認為這是一個很合理的模型，但哈勃自己卻很謹慎，警告不要妄下結論。我們現在知道，橢圓星系不會演變成螺旋星系，星系的演化也極其複雜。不過，哈勃序列確實標誌著人類開始試圖了解星系如何成長、生存和消亡。
小琉球民宿推薦 哈勃在天文學界被尊稱為星系天文學之父，在他之後，天文學家取得的認識之一，便是星系的演變與形狀關係不大，反而更多地與恆星的產生有關。正在形成恆星的星系中，有一些區域存在著亮藍色的恆星。在宇宙尺度上，大型藍色恆星的壽命還不夠長，它們的存在表明了恆星在近期形成。行將結束生命的星系中充滿了暗淡的、紅色的恆星。紅矮星的壽命最長，因此當一個星系變得不活躍時，留下來的往往只有紅矮星。在藍、紅兩個時代之間，有一段過渡時期，稱為綠色時代。小琉球民宿推薦
由於橢圓星系、螺旋星系和不規則星系都可能處於藍色、綠色或紅色時代，因此很明顯，星繫結構並不會驅動恆星的產生。相反，主要的驅動因素可能是黑洞。大多數星系的中心都有一個超大質量黑洞。這些黑洞導致氣體和塵埃聚集在星系中心周圍，從而觸發新恆星的形成。但是，當超大質量黑洞吞噬附近的物質並進入活躍期時，它們會吸入星系中的氣體和塵埃，從而抑制恆星的產生。
一項新的研究著眼於黑洞和恆星產生之間的相互作用，並提出了一個關於星系如何消亡，以及為什麼消亡的有趣理論。這項研究使用了來自近紅外深河外星系遺迹巡天調查（Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey，簡稱CANDELS）的數據，這是迄今為止規模最大的星系調查。研究小組發現，像銀河系這樣的彌散星系，其產生恆星的周期要比緻密星系更長；即使兩個星系的總體質量相同，這一結論也是成立的。
儘管該結論很合理，但令人驚訝的發現是，這種相關性與星系中心區域的密度有關。小琉球民宿更分散的星系需要很長的時間才能使中心區域達到臨界密度，而在這個臨界密度，恆星的形成速率開始下降。由於星系的中心密度可以很好地衡量其超大質量黑洞的大小，因此這一發現支持了星系演化的「反饋」模式。
根據所謂的反饋理論，星系的演化是由中心黑洞驅動的。當這個黑洞形成時，稠密的星系中心區域也隨之形成；但隨著黑洞變大，它會把中心區域加熱到氣體和塵埃都被推開的程度，使星系失去了創造新恆星所需的物質。在小而稠密的星系中，這種轉變發生得很快，而在大而分散的星系中，這種轉變發生得就慢得多。
當然，天文學家還需要做更多的研究，但目前看來，這種反饋機制似乎是最有可能的。換言之，超大質量黑洞在產生充滿恆星的星系的同時，可能也將星系推向了暗淡的、即將消亡的紅色時代。這項新研究發表在近期的《天體物理學雜誌》。（任天）
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