好像一具行屍走肉的殭屍,銀河系已經走向死亡,但垂死掙扎的銀河系仍在演變的路上前行,幾乎可以肯定一個未來發生的事實,銀河系鄰居——仙女座星系在幾十億年前已經死亡,只到最近,仙女座星系才透露了死亡的訊息。星系在活著的時候顯示了“死亡”的特徵,“死亡的星系”指的是星系停止了將星際氣體轉變成恆星的過程,一個不能誕生恆星的星系在天文學上被視為一個“殭屍星系”。在受到非常不同的方式驅動時,星系死亡選擇了兩種非常不同的途徑,像銀河系和仙女座星系之類星系的死亡選擇了其中的一種,非常緩慢的死亡過程將會耗用數十億年的時間。
星系為什麼熄滅了鑄造恆星的火焰?為什麼改變了它們的形狀?一切過程究竟是怎樣發生的?這些疑問是河外星系天體物理學中最大課題的一部分。人們現在將所有天文學知識的碎片集合在一起,在回答這些疑問的過程中走向了人類知識的前沿,一部分成果要歸功於大眾科學家或所謂“公民科學家”的參與,他們和專業科學家共同努力,貢獻了各自的知識和智慧,公民科學家梳理了數百萬幅的星系影象,對影象資料進行了歸類和編號。
星系的成長壯大透過鍛造恆星的方式表現出來。星系是一個充滿活力的動力體系,展示了“萬眾創星”的巨大潛力,星系持續地吸收和聚合星際氣體,一部分氣體物質透過引力壓縮轉變為恆星。好像人們需要吸收食物的營養,從事物質資料的生產活動構成了人類一切社會活動的經濟基礎。星系是製造恆星的場所,製造恆星所需的“生產資料”或消耗的“食物”是星系中大量的氫氣體,而星系內豐富的氫氣體來自於宇宙網或宇宙網格的“細絲”和暗物質“暈環”。宇宙網集中了可見物質的絕大部分,暗物質是宇宙中最大比例的物質構成。氫氣體跌落到暗物質暈環,在冷卻過程中的氫氣體轉變為一個又一個的氣體圓盤,氣體球團不斷冷卻,在球團中心聚合的核心層最終在引力作用下塌縮為發光的恆星。
好像人的生命歷程,當恆星慢慢變老時,終會迎來死亡的日子,恆星星系哺育了恆星,恆星迴報星系的方式是將一部分氣體返還到星系中,好像當人們離開世界時返回了自然,生命和天體從自然中來,到自然中去,這是一切生命和天體運動的法則。也許生物學家能將衰老的細胞從人體內剝離,但這也不能改變生命的最終法則,新的生命科學技術只是延長了人們的壽命。恆星或透過超新星爆發,或透過恆星風的“抖落”將氣體物質返回到星際空間。
大質量恆星的死亡採取了超新星暴的劇烈方式,當超新星爆發時,氣體物質被加熱到“火球”溫度,從而阻止了氣體的快速冷卻。死亡恆星帶來了被天文學家稱之為的“反饋氣體和塵埃”,恆星在星系的形成和消亡實際上展現了一種相互調節的過程。從死亡恆星丟擲了高熱氣體,這些熱氣體不會輕易地經過冷卻再次融入到新的恆星,熱氣體對下一代恆星的形成起到了極大的“剎車”或抑制作用,高熱氣體的“剎車效應”對星系內可能鍛造的恆星數量產生了關鍵作用。
絕大多數以這類恆星的形成方式聚合的星系是碟盤狀的,這些星系是螺旋狀星系,我們的銀河系屬於螺旋星系。但存在其它型別的星系,它們的形狀不同,在天文學術語中出現了“形態學”一詞,簡而言之,天文形態學以天體的形狀為研究物件,比如:地球其實不是完美的圓形。大尺度的橢圓星系看上去類似球體或類似足球的形狀,橢圓星系為何失去了成長的活力?主要原因是星系失去了氣體的來源,沒有充足的氣體物質,星系將失去鍛造恆星的能力。
橢圓星系內的恆星趨向於在一個無序的軌道上執行,橢圓星系的外形為此變得相當“臃腫”和“圓潤”,似乎失去了一部分運動的活力,好像某些肥胖的人士懶得動彈一樣。橢圓星系的不同特徵主要表現在兩個方面,第一,它們失去了誕生新恆星的活力,第二,它們有不同的形狀。顯然存在相當劇烈的演變過程,從而造成了橢圓星系不同的特徵,在橢圓星系中發生過深刻的變化,在人們的大腦中自然而然地產生了一個疑問:橢圓星系在演變中究竟發生了什麼?
(編譯:2016-2-4)