究竟是什么“殺死”了星系

　　一個巨大的銀盤上盛放著數不清的藍色小球，一個又一個藍色小球不斷繼續出現在盤子的其他地方，小球繞著銀盤中心緩緩轉動，一切看起來是那么規律而有序……這是我們的銀河系及鄰近的仙女星系每天都在發生的事情，星系里的氣體不斷匯聚成恒星，又不斷從外部吸積氣體，星系生機盎然。

　　但是，不是所有星系都是這樣的，有許多星系“盤子”里只盛著寥寥的紅色小球，它們虛弱地散發著最后的光和熱，也沒有新的同伴加入它們，整個星系死氣沉沉。這些星系發生了什么，誰“殺死”了它們?

　黑洞殺死了星系?

　　名叫Akira和Tetsuo的星系像銀河系和仙女系一樣相依相伴，Tetsuo星系不斷向Akira輸出氣體，Akira星系中不斷產生新生恒星……故事本該這樣發展，可是，科學家卻發現，Akira星系中星光寥寥，死氣沉沉，就像一個垂暮老者。Akira星系中發生了什么，是什么讓它失去了活力?

藝術家對Akira星系（右）和Tetsuo星系（左）活動狀態的演繹。

Akira星系的引力將Tetsuo星系的氣體拉入其中心的超大質量黑洞，形成足以加熱Akira星系氣體的風。

　　日本科學家使用一些世界上最強大的望遠鏡，收集了多種光波數據，以看清Akira星系的真相。他們看到，Akira星系的中心是一個超大質量黑洞，當超大質量黑洞處于活動狀態時，它會吞噬周圍空間中的大量物質，絕大部分Tetsuo星系輸出的氣體都被這個黑洞吞噬了，黑洞像饕餮一樣源源不斷地吸食著靠近它的一切物質。

　　許許多多物質在黑洞周圍旋轉，就像下水道入口噴涌而下的大股水流，它們相互摩擦碰撞，向外輻射出巨大的光和熱。黑洞還不斷噴射出熱流和強風，席卷了整個星系。那些離得較遠而沒被吞噬的氣體被黑洞輻射出的熱量點燃，一旦任何氣體開始冷卻，它就會被熱風吹散，就像水滴變成蒸汽一樣，氣體蒸發、膨脹、逸散，無法冷卻凝聚成星體。

　　這就是為什么Akira星系中沒有新恒星形成的原因——超大質量黑洞扼殺了星系。

　　“車禍”是星系的死因?

　　科學家曾經親眼目睹星系的死亡過程：距離地球90億光年外，一個名叫ID2299的星系拖著一條長長的尾巴，就像正在離體的“星系魂魄”。這是巨量氣體逸散留下的痕跡，每年，ID2299星系都會逸散出足以制造1萬個太陽的氣體。現在ID2299星系已經失去了近一半恒星原料，望遠鏡下整個星系在僅存的少量年輕恒星的電離下散發著幽幽的亮光。

　　但奇怪的是，ID2299星系中并沒有發現什么黑洞，顯然它的死亡并不是黑洞造成的，那么它的“死因”是什么?科學家推測，ID2299星系是兩個星系碰撞并合并后形成的新星系，但這場碰撞并沒有帶來新生，只是拖延了星系死亡的時間。

室女座星系團內兩個星系激烈碰撞合并

　　星系團是宇宙中最大、最極端的環境，包含數百甚至數千個星系。有質量的地方就有引力，星系團中存在的巨大引力將星系加速到極快的速度，通常每秒數千千米，并將星系之間的等離子體加熱到極高的溫度。當兩個星系相撞時，等離子體就像太空中的大氣一樣將星系包裹起來，高溫的等離子體可以阻止氣體冷卻和凝結成恒星。同時，它們會帶起一股強勁的“風”，迫使星系中的氣體從星系盤脫離出去，使得星系因失去形成恒星的原料而死去。

　　這個過程被稱為“沖壓剝離”，在許多星系團中都可以看到沖壓剝離現象。例如，不慎墜入處女座星團的NGC4402星系就正在經歷沖壓剝離：一層火紅熾熱的氣體覆在星系外部，星系中心區域的氣體圓盤出現了彎曲，可以看到塵埃和氣體飄帶出現在星系下方，使背后的恒星變暗并變紅。這表明，星系在“熱風”的壓力下難以保持原本的形狀，其中的冷氣體和塵埃開始向外逸散，當氣體和塵埃全部逸散或形成恒星后，這個星系就會“死亡”。

　星系會被慢慢“勒死”?

　　還有些星系死去得悄無聲息，科學家們實在找不到“兇手”，他們只能猜測星系從出生就被套上了“繩索”，隨著時間推移，“繩索”越勒越緊，就算沒有意外發生，星系也會死于窒息。這個過程十分漫長，科學家發現，星系“窒息”死亡平均所需時間長達40億年。

　　我們知道銀河系可以維持數十億年不斷制造新的恒星，而隨著星際空間中徘徊的冷氫氣的不斷流入，為星系制造恒星提供了充足的原料，但是有時這種氣體的流入也會停止，取而代之的是金屬元素。當越來越多的金屬元素取代了氫氣，星系就會因為沒有足夠的恒星原料而死去。法國的天文學家通過觀察2.3萬個瀕死星系和4000個活躍星系的光譜信號來比較了它們的成分差異，發現瀕死星系中金屬元素的含量比活躍星系要高得多，他們判斷這正是星系“窒息”的原因。

　　但是，為什么有些星系的“繩索”會很快勒緊，有些星系卻久久都沒有“窒息”呢?是什么原因加速了星系之死?這可能是因為星系團中過度擁擠，為了生存，星系間會不斷爭奪氣體資源，加速了氣體的消耗;又或者是星系周圍的氣體本身就少，使得星系的壽命縮短。

　　無論哪種方式，當氣體流入停止時，星系的壽命就開始了倒計時。由于恒星將氫元素融合成更重的元素，因此氣體的總比例隨著時間的流逝逐漸減少而被更重的元素取代，一旦失去了外部供應，星系最終會因氣體耗盡而窒息而死。

　　我們為什么要查清星系之死的真相?歸根結底還是為了我們自己。根據計算，大約45億年后，銀河系就將與仙女星系相撞并合并。到那時，我們將面臨怎樣的命運?另外，銀河系周邊是否有足夠的氣體供應，維持銀河系活到45億年后?銀河系將以怎樣的方式死去?這是科學家不斷求索的問題。