天文学家发现一个过早沉寂的古老星系
SMILES-GS-191748：观察到的组合光谱（黑色）、相关的不确定性（灰色，沿底部）和最佳拟合的Prospector模型光谱（红色）。来源：arXiv（2025）。DOI：10.48550/arxiv.2508.05752
（蜘蛛网eeook.com）据今日科学新闻：在地球形成之前的数十亿年，当宇宙还是一个不安分的孩子时，一个巨大的星系在神秘地安静下来之前闪耀着狂暴的恒星形成。今天，天文学家利用美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）和哈勃太空望远镜（HST）的联合力量瞥见了这一幽灵般的遗迹。
这个星系，正式名称为SMILES-GS-191748，绰号“Eridu”，以古代苏美尔人的城市命名，这座城市通常被描述为人类最早的城市之一。正如埃里杜曾经是地球上早期文明的摇篮一样，这个星系可能代表着宇宙中最早、最成熟的恒星文明之一。
星系中的长者
天文学家估计，Eridu存在于宇宙只有25亿年的时候，这只是其目前138亿年年龄的一小部分。当时，星系仍在形成，恒星正在猛烈爆发，重元素才刚刚开始丰富宇宙景观。
然而，埃里杜看起来已经老了。根据威斯康星大学麦迪逊分校的Ian McConachie领导的新研究，Eridu是一个静止的星系，这意味着它已经停止形成恒星。它没有被新生的太阳所耀眼，而是微弱地发出古老恒星群的光芒，这表明它的恒星是在很久以前的一次强烈活动中形成的——可能是在大爆炸后的前3亿年内。
Eridu的质量估计是太阳的9000亿倍，是一个宇宙巨人，与银河系的大小相当或超过银河系。然而，尽管有如此巨大的质量，在过去的1亿年里，它的恒星形成率已经下降到每年不到一颗新星——与它爆炸性的年轻人相比，这几乎是一种沉默。
古代恒星的化学指纹
通过分析Eridu在宽波长范围内的光，天文学家可以深入了解银河系的化学组成。他们发现，它的恒星中镁与铁的比例异常高，这是科学家所谓的α元素增强的标志。
这个化学指纹告诉了一个故事：银河系的恒星是从爆炸成超新星的大质量、短暂的太阳中迅速诞生的。这些剧烈的爆炸将镁和其他α元素释放到太空中，在产铁超新星有时间赶上之前，丰富了Eridu的气体云。简而言之，Eridu的化学揭示了一个明亮而快速燃烧的星系，然后自行关闭。
生活在宇宙大都市里
Eridu并非孤立存在。研究表明，它位于一个被称为“Drishti”的巨大星系原星团内，总质量接近太阳的千万亿分之一。这种密集的环境可能推动了Eridu的早期发展。星系之间的频繁合并可能加速了其质量的快速积累，而拥挤的条件也可能触发了过早淬灭其恒星形成的过程。
像Drishti这样的星团充当着宇宙的引力中心，是星系大量形成的地方，也是像Eridu这样的星系快速生存并英年早逝的地方。
为什么Eridu很重要
Eridu的发现挑战了天文学家对星系如何形成和演化的理解。传统模型表明，星系的质量在数十亿年内逐渐增加，恒星形成的时间要晚得多。然而，当宇宙还处于青春期时，Eridu已经是巨大的、化学成熟的、休眠的。
这一发现提出了新的问题。Eridu曾经是最近发现的红移大于10的神秘亮蓝色星系之一吗？还是说，它是最近才开始通过JWST的红外视觉显现出来的、被灰尘遮挡的人群的后代？
这些答案可能会重塑天文学家对早期宇宙中星系形成的看法。
展望未来
尽管JWST为科学家们提供了迄今为止最清晰的Eridu视图，但仍有许多未知之处。研究人员渴望更详细地探索它的形态、内部动力学和周围环境。它的恒星是在一次巨大的爆发中形成的吗？它的淬灭是由超大质量黑洞、星系风还是其原星团环境的破碎效应引起的？
未来的研究有望揭开这些谜团。就目前而言，Eridu既是一座灯塔，也是一个谜：它提醒我们，宇宙的过去隐藏着一些秘密，这些秘密违背了我们整洁的时间表和期望。
正如McConachie和他的同事们得出的结论，Eridu的“形成历史令人困惑，无可否认是古老的，可能与第一代星系有关。”
正如埃里杜城的废墟诉说着人类文明的黎明，宇宙的埃里杜可能会低声讲述宇宙第一个伟大的银河文明的故事——宇宙本身刚刚学会如何发光时闪烁的光芒。
