狮子座P中的恒星卷土重来 揭开矮星系重获新生的秘密

这张来自美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜的图片显示了狮子座 P 矮星系的一部分（右下方的恒星用蓝色表示）。 狮子座 P 是一个恒星形成星系，位于约 500 万光年外的狮子座。 一个科学家小组收集了狮子座P中约15000颗恒星的数据，以推断其恒星形成的历史。 图片来源：Kristen McQuinn/美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜

狮子座P是一个小星系，也是银河系的远邻，它为天文学家提供了关于恒星形成和星系成长的宝贵见解。

在Astrophysical Journal上发表的研究报告中，由空间望远镜研究所科学家、罗格斯大学副教授克里斯汀-麦奎恩（Kristen McQuinn）领导的研究小组发现，狮子座P星系经历了一次非凡的"复燃"。 在宇宙历史的关键时期，这个星系又开始形成恒星，而其他许多小星系仍然处于休眠状态。

通过研究处于不同演化阶段和不同环境中的星系，天文学家旨在揭示宇宙起源的新细节以及推动宇宙发展的基本过程。

麦奎因和研究小组的其他成员通过NASA的詹姆斯-韦伯望远镜对狮子座P进行了研究。

狮子座 P 是麦奎因和其他科学家于 2013 年发现的一个矮星系，距离地球约 530 万光年。 这个天体结构距离本星系群（横跨银河系的星系群）足够远，因此成为本星系群的邻居而不会受到更大恒星系统引力场的影响。

这个星系位于狮子座，大小与银河系内的一个星团差不多，年龄也与银河系差不多。 狮子座 P 中的"P"指的是"原始"，因为该星系除了氢和氦之外，几乎没有其他化学元素。

麦奎因同时也是巴尔的摩太空望远镜科学研究所南希-格蕾丝罗曼太空望远镜科学运营中心的任务负责人。

罗格斯大学副教授克里斯汀-麦奎恩（Kristen McQuinn）领导的研究小组确定，狮子座 P 星系经历了三个阶段：最初的恒星形成爆发期、持续了几十亿年的"暂停"期以及仍在继续的新一轮恒星形成期。 资料来源：卢卡-莫斯特洛/罗格斯大学

研究小组首先深入研究了过去。 由于研究小组用望远镜探测到的恒星已有大约130亿年的历史，因此它们可以作为恒星形成的"化石记录"，而这些恒星形成于更早的时期。麦奎因说："从本质上讲，我们不是研究恒星在宇宙早期形成时的原位（原始位置），而是研究在宇宙历史中幸存下来的恒星，并利用它们现在的特性来推断早期发生了什么。"

研究小组发现，狮子座 P 很早就形成了恒星，但后来有几十亿年停止了制造恒星。 这种停止发生在一个被称为"再电离纪元"的时期。 在这个纪元之后的几十亿年里，银河系才重新点燃并开始形成新的恒星。

麦奎因说："我们只对其他三个星系进行了类似的测量--它们都与银河系隔绝--它们都显示出类似的模式。"

然而，对本星系群中矮星系的观测表明，与此相反，恒星的产生在这一时期消失了。这个纪元被天文学家视为宇宙历史上的一个重要时期，发生在宇宙大爆炸之后大约1.5亿年到10亿年之间。 第一批恒星和星系正是在这一时期形成的。

矮星系的恒星生产之间的对比提供了令人信服的证据，即决定星系是否会被熄灭的不仅仅是再电离时星系的质量。 它所处的环境--即它是孤立的还是作为一个更大星系的卫星--也是一个重要因素。

麦奎恩说，这些观测结果不仅有助于确定小星系形成恒星的时间，还有助于确定宇宙的再电离如何影响小结构的形成。

她说："如果这一趋势成立，它将为低质量结构的生长提供启示，这不仅是结构形成的基本约束，也是宇宙学模拟的基准。"

研究人员还发现，狮子座 P 星的金属含量很低，只有太阳金属含量的 3%。 这意味着这个矮星系的恒星所含的重元素比太阳少 30 倍，这使得狮子座 P 类似于宇宙早期的原始星系。

从这些观测中收集到的知识将有助于天文学家拼凑出宇宙事件的时间线，了解小型结构是如何经过数十亿年演变的，并了解导致恒星产生的过程。

编译自/ScitechDaily