通常红色星系分类为无法再产生新恒星的“死亡”星系,是因演化过程,星系寿命较短的蓝或白色大质量恒星死亡后,仅余低质量寿命较长的红色恒星,使星系看起来偏红。但近期研究新观点指出,某些红色星系其实仍在形成新恒星,只是主要形成本身即呈红色的低质量恒星,此概念对目前星系演化理论构成挑战。
哈勃太空望远镜形象同时呈现蓝色与红色的星系。(Source:ESA/Hubble & NASA, J. Dalcanton, Dark Energy Survey/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA Acknowledgement: L. Shatz)
团队认为,这些“红色恒星形成星系”(red star forming galaxies)并不符合传统将星系划分为“蓝色、年轻、活跃”与“红色、年老、无新星生成”两类标准。建议加入第三类星系分类,以补足这种尚未理解的群体。这类星系会呈现红色外观,并不是因为恒星形成已停止,而是诞生的多为低质量恒星。表面温度低且颜色差红,使整个星系呈红色外观。
触须星系(Antennae Galaxies)是由NGC 4038与NGC 4039相互整合碰撞所形成的星骤增星系。(Source:NASA/ESA)
这代表宇宙早期恒星形成与演化,可能比目前认知的更复杂,也可能显示恒星数量低估了。过去天文学家认为星系演化是固定历程:从活跃的蓝色星系,经历老化或星系整合等剧变,最终变成红色星系。团队最新研究结果显示,部分星系或许走上与传统模型不同的演化路径:以缓慢但稳定速率产生新的低质量红色恒星。
此研究结果带来深远影响,或许会让天文学家重新评估宇宙恒星形成演化的时序与规模。团队计划验证新分类,成员之一将专注红色恒星形成星系的特征识别,另一组则利用盖娅卫星搜集的超过20亿颗银河系恒星数据,分析这类星系的形成演化与分布模式。
上述研究一旦确认,将推动星系分类系统重大修正,并深化我们对宇宙早期恒星形成条件的理解。星系演化过程不再只是由蓝转红的单一模式,而是有多样性与复杂性的宇宙演化图像。
(首图艺术家描绘的银河系外观,来源:ESA/Gaia/DPAC, Stefan Payne-Wardenaar)