星係是我們已知的宇宙中最大的單一結構體 恒星、行星、小行星以及黑洞都包括在其中。但是在2020年早期 它“變暗”瞭！天文學傢發現這個星係亮度有異常，是什麼原因？ - 趣味新聞網

星係是我們已知的宇宙中最大的單一結構體，恒星、行星、小行星以及黑洞都包括在其中。但是在2020年早期，天文學傢們觀察到的一個星係刷新瞭我們對宇宙的認知。

就像其他所有的天體一樣，各個星係在大小上有很大的差異。其中有一個最小的星係叫 Segue 2，它“僅僅”隻擁有1000多顆恒星。另一方麵，一個叫 ESO 146-IG 005 的星係是我們銀河係的10倍大。現今觀測到直徑最大的星係是 Malin 1，它直徑超過瞭50萬光年，是我們銀河係的5倍寬。但是科學傢們仍然沒有把Malin 1或者ESO 146-IG 005 列為極大星係。在星係的分類中，“極大質量”還是一個相當新的說法。

這個詞最開始是用來形容比太陽質量還要大100億倍的黑洞的，因而創造瞭 “極大質量”這個詞，比“超大質量”還要高一個等級。畢竟，一個隻有太陽質量100倍的黑洞和是太陽質量660億倍的黑洞（被發現的最大的黑洞）相比，差距還是非常大的。不過呢，“極大質量”作為一個天體物體的形容詞纔剛開始被推廣使用。還有一些科學傢始終不願意把這個詞用來形容星係。雖然如此， XMM-2599 星係卻已經被認為是極大質量星係瞭，它的故事比剛剛說的這些更令人驚奇。

“它真的超級大”。XMM-2599星係是被夏威夷凱剋天文台的天文學傢們發現的。這個星係離我們大概120億光年的距離。它大到被貼上瞭”怪物星係”的標簽。它的特彆之處並不在於它的大小以及現在擁有的恒星數量，而是它孕育恒星的速度特彆快，然後又迅速停止下來。在它最初的8億年裏，XMM-2599孕育瞭將近3000億顆恒星。相對比而言，作為擁有相同數量恒星（樂觀估計的話）的銀河係，也是宇宙中最古老的星係之一，孕育這麼多恒星需要花135億年的時間。

因此，在一小部分的時間裏，這個古老的星係成功創造瞭許多恒星，就像銀河係在其整個存在的過程中創造的恒星一樣。即使在無窮的太空中，也是令人驚奇的！所以，如果整個星係是如此的巨大且明亮，為什麼我們僅僅隻是在瞭解他呢？當然，隨著我們所有不斷前進的技術，我們已經在很久之前就揭開瞭這龐大的宇宙嗎？這就是我們幾乎沒有依靠XMM-2599另一個不同尋常的方麵的原因：它在宇宙甚至20億年前―超過110億年前就已經停止瞭恒星的誕生。

在幾十億年前這個星係沒有産生新的恒星――盡管他的大小和質量産生瞭非常微弱的光。在天文界中，這被描述為“變暗”，這就是為什麼我們花費瞭如此長時間去發現它。歸根結底，這一發現需要一個高度專業化特殊的儀器，這種更吸引人的儀器命名為MOSFIRE。除瞭彆的以外，MOSFIRE或者用於紅外綫勘探的多天體攝譜儀可以看見人類所熟悉的可見光譜之外。

那麼，一個星係如何“變暗”並且停止誕生新的恒星呢？這不是銀河係還未發生的事情，它現在仍然正在創造新的恒星。這個迷目前科學傢還沒有一個可靠的迴答。對於我們來說，“星係變暗”是一個新的現象，但基本的假設解釋的是它僅僅是耗盡瞭燃料。重要的是，XMM-2599沒有減少任何的質量――裏麵的一切仍然在裏麵――隻是其所有最亮的恒星已經滅亡瞭。最大的恒星經常是最亮的，但是他們往往也是有最短的壽命。

也許這是看不見的，超大的實體曾經通過高於平均數量的這些類型的恒星提供動力。相反，像紅矮星這種長壽的恒星可能仍然存在，因為他們經常在XMM-2599星係參數範圍內存在。然而，以我們特定的角度，這些星係是如此的暗淡以緻於他們極其睏難被察覺，所以，這是對MOSFIRE的贊譽。這一發現和“它意味著什麼”的解釋纔剛剛開始形成......但是有一些結論必須得齣。首先，僅僅因為這一星係目前是暗淡的並不意味著它會永久的黑暗。我們夜空中一些最亮的星係是由於銀河係的碰撞而形成的――同樣銀河係和仙女座計劃在大約45億年後發生這樣的經曆。

和所有物質一樣，XMM-2599始終在太空中移動，所以有一天它也可以吞噬掉另一個星係，以重新獲得能量並點亮整個星係。這個星係太龐大瞭，以至於如果真的發生瞭星係吞並，天文學傢錶示它可以在夜空中創造星係之城。在彆處，這一發現對於當前的早期天文學模型有更深遠的影響。科學傢們還不明白XMM-2599是怎樣如此迅速地製造如此多的恒星，也不明白它是如何在宇宙剛誕生、一切更小更輕的時候就獲得如此巨大的質量。

一般來說，特彆是大星係隻能通過與其他星係閤並的方式成為這樣，但是，基於大多數當代關於宇宙如何運行的觀點，這個星係原本應該沒有足夠的時間去閤並得到它的規模。並且，看起來是因為它是我們所知的“黑暗的”，它並沒有在自從它變暗時起的數十億年裏增長，所以它是最高程度的令人撓頭的東西。這並不是說它摧毀瞭我們以為我們瞭解的關於早期天文學的一切，而隻是改變瞭它。

我們現在知道這個古老的星係確實存在，我們可能會預測到還有其他我們沒有探測到但和它一樣的星係。沒錯，這是個問題，但實際上它隻嚮我們展現瞭我們已經知道的東西，當談到宇宙，我們仍然有大量有待學習的東西。並且，事實上，XMMM-2599並不是完全獨立的。還有其他奇異而不尋常的星係遠在彼端，其中有一些與它有共同的特徵。例如，知名如蜻蜓44的星係形狀像一個傳統的星係，但是組成它的是暗物質而非典型的恒星。與此同時，還有比如梅西耶82這樣的星係，就像宇宙之初時XMM-2599那樣，以難以置信的速度産生恒星。

盡管如此，XMM-2599的發現已再一次打開瞭可能性之門。因為，如果像這樣巨大的物體可以在數十億年內都不被注意到，那麼其他的呢？在可觀測到的宇宙裏的至少1000億個星係，我們仍然有很多需要瞭解，關於它們的外觀以及它們怎樣運轉......不過當“新發現”威脅著重寫我們以為我們瞭解的一切時，總是令人興奮的！

fy：武島正，小王子，OldKid，萌神大人