科学家揭秘星系“死亡” 或因缺气体“窒息”

科幻小说《三体》中曾提及，“三体星系”被来历不明的外星人攻击，致星系死亡。小说中这个充满想象力的设置，在天文学家那里可以演化成无数种理论及假说。目前，所有星系中约有一半死亡，星系是如何死亡的，科学家们认为其中最有可能的是“窒息而死”。争论在于，窒息过程是瞬间发生的，还是缓慢发生的？近日，英国剑桥大学和爱丁堡皇家天文台的研究人员在最新一期的《自然》杂志上，发表研究成果，回答了这个困扰天文学界的难题。他们的答案是：星系死于缓慢窒息。

“死亡星系”

约40亿年间，星系“窒息而亡”

我们面对的第一个问题是，什么样的星系叫作死亡星系？

正如人类需要氧气才能呼吸，星系也需要氢气、氦气等气体来维持生存。如果星系无法获得这些必要气体，星系则无法生成新恒星。停止产生新恒星的星系就被认定为是死亡星系。

天文学家们发现，年轻星系闪烁着温度很高的蓝光，晚年星系则闪烁着温度较低的红光。通过观测星系的光芒，科学家们可以推测出哪些行星属于已停止生成新恒星的死亡星系。整个宇宙星系中，红色的、死亡的星系约占所有星系的一半。

北京天文馆高级工程师寇文介绍，星系的出生过程与气体紧密相关。恒星具有足够的质量和热量，对星体内的氢元素产生强大的压缩作用。氢元素在压缩作用过程中产生裂变反应，形成氦元素，氦元素再经过反应，产生出更高级的元素。此过程循环往复，最终产生出铜、铁、金、银等宇宙中存在的各种元素，并最终形成恒星。这可以说是天文学家们一致认同的“定论”。

一直以来，科学家都无法确定星系为何会失去生成恒星的能力，也无法回答星系死亡的具体过程。

能够回答这些问题的线索，是天文学界此前提出的两个假说。第一种假说是，在某种内力或外力作用下，维持星系生存的气体突然间被从星系中吸走，导致星系瞬间死亡；另一种假说则是，某种内部机制阻碍了新的气体供应，失去新的气体补充，星系在“缓慢窒息”中逐步走向衰亡。

此前，天文学家们多倾向于前一种假说，认为星系是被黑洞等物质突然间吸空了冷气体，导致星系瞬间死亡。不过，英国科学家此次的研究结果表明，星系死亡的原因很可能是第二种假说的情况，即星系在约40亿年的缓慢时间里，逐渐“窒息”而死。