操控宇宙的幕後黑手-3

ms268el8

操控宇宙的幕後黑手-3


事實上，今日宇宙中98%的大型星系，不是橢圓形就是螺旋形，它們的外形在發生合併的時候會崩解變化。這些星系很穩定，大多由年老的恆星組成，這告訴我們，它們必定很早就已形成，而且保持規則的形狀已經有很長一段時間了。有少數星系至今仍在合併中，但通常是質量較小的星系。

宇宙在現在年齡的一半時便開始顯露疲態，合併現象的中斷並不是唯一的跡象：恆星形成率也同樣衰退了下來。在1990年代有許多研究團隊率先證實：今天仍存在的恆星，大多誕生於宇宙歷史的前半段。這些團隊的領導人包括了當時加拿大多倫多大學的黎利（Simon J. Lilly）、美國航太總署太空望遠鏡科學研究所的馬道（Piero Madau）與加州理工學院的史泰德爾（Charles C. Steidel）。最近，研究人員已經明白這種趨勢是如何發生的。原來，大型星系內的恆星形成活動很早就停止了，當宇宙年齡是現在的一半時，只有質量較小的系統仍以顯著的效率持續生成恆星，恆星形成區的此種遷移現象稱為「星系小型化」（參見2005年2月號〈宇宙的中年危機〉）。這似乎有點矛盾：星系形成的理論預言小型星系會先成形，當它們相互合併之後，才會出現大型星系；但是恆星形成的歷史看來卻順序相反：恆星誕生的主要地點一開始是大型星系，然後才輪到小型星系。

另一件怪事是，常見於星系中央的超大質量黑洞，其成長似乎已大幅減緩。這樣的黑洞是類星體和活躍星系的能量來源，在現代宇宙裡的數量非常少；我們星系和其他星系裡的黑洞則是不活躍的。這種種關於星系的演化趨勢是否相關？暗能量是否真是這一切現象的根源？

站上主宰的位子

有些天文學家認為星系內部的某些過程，例如黑洞及超新星的釋放能量，是星系與恆星停止形成的原因，但現在暗能量浮上了檯面，它似乎是連結這所有事情的更基本原因，主要的證據是當大部份星系與星系團停止形成的時間點，約略與暗能量開始主宰宇宙的時期相符，兩者都發生在宇宙大概是現在年齡的一半之時。

概念是這樣的：在宇宙歷史上的那個時期，物質的密度很高，因此星系間的重力作用足以超越暗能量造成的效應；星系比肩接踵，相互作用而且經常合併。當星系內的氣體雲互相碰撞時，新恆星便誕生了；若氣體被捲入這些系統中央，黑洞就會成長。隨著時間的演進，空間膨脹，物質逐漸稀薄，重力因而減弱，但暗能量的強度卻維持不變（或幾乎不變），兩者間難以維持穩定的平衡狀態，最終造成膨脹從減速轉為加速，於是，星系所在的結構被扯開，導致星系的合併比率逐漸降低，星系際氣體也變得較難墜入星系中。喪失了糧食，黑洞當然變得平靜許多。

這一連串的事件，或許可用來解釋星系族群的瘦身現象。質量最大的暗物質暈與置身其中的星系，往往也是最能聚集成群的；它們與其他的大型暗暈相距甚近，因此比質量較小的系統更容易撞進鄰居家裡，撞進去的時候，恆星形成率開始暴增。新形成的恆星先是發出光亮，然後爆炸殞命，加熱其周遭氣體，使氣體無法收縮形成新恆星，這樣一來，恆星的形成本身反而是扼殺恆星形成的兇手：恆星加熱了它們賴以生成的氣體，進而阻止其他新恆星的誕生。這類星系中心的黑洞，則扮演了另一個抑制恆星形成的角色；星系合併時會把氣體餵入黑洞，使黑洞發射噴流，加熱系統中的氣體，阻礙其冷卻，也因此無法生成新的恆星。

顯然地，大型星系裡的恆星形成活動一旦停止，就無法重新開始，這很可能是因為這些系統中的氣體已經消耗殆盡，或變得太熱而無法快速冷卻下來。這些大型星系仍可與其他星系合併，但由於缺乏低溫氣體，以致於不易形成新恆星。雖然大型星系失去了活力，但較小的星系卻持續合併，並製造新恆星，結果就像觀測到的現象一樣，大星系比小星系早定型。暗能量或許是經由衡量星系群聚的程度與合併比率，來調控這個過程。

操控自如

哦哦哦..太長細..睇到訓...::39: ::39:

hooiling11

是咯 zzzzzzzzzzzzzzzz

貓骨喵

我一見到里個post都有d唔想睇= ="orz

Tommy

太悶了．．．
唔想睇

jacky360279

哦~咁即係點?:91: