它“变暗”了！天文学家发现这个星系亮度有异常，是什么原因？

星系是我们已知的宇宙中最大的单一结构体，恒星、行星、小行星以及黑洞都包括在其中。但是在2020年早期，天文学家们观察到的一个星系刷新了我们对宇宙的认知。

就像其他所有的天体一样，各个星系在大小上有很大的差异。其中有一个最小的星系叫 Segue 2，它“仅仅”只拥有1000多颗恒星。另一方面，一个叫 ESO 146-IG 005 的星系是我们银河系的10倍大。现今观测到直径最大的星系是 Malin 1，它直径超过了50万光年，是我们银河系的5倍宽。但是科学家们仍然没有把Malin 1或者ESO 146-IG 005 列为极大星系。在星系的分类中，“极大质量”还是一个相当新的说法。

这个词最开始是用来形容比太阳质量还要大100亿倍的黑洞的，因而创造了 “极大质量”这个词，比“超大质量”还要高一个等级。毕竟，一个只有太阳质量100倍的黑洞和是太阳质量660亿倍的黑洞（被发现的最大的黑洞）相比，差距还是非常大的。不过呢，“极大质量”作为一个天体物体的形容词才刚开始被推广使用。还有一些科学家始终不愿意把这个词用来形容星系。虽然如此， XMM-2599 星系却已经被认为是极大质量星系了，它的故事比刚刚说的这些更令人惊奇。

“它真的超级大”。XMM-2599星系是被夏威夷凯克天文台的天文学家们发现的。这个星系离我们大概120亿光年的距离。它大到被贴上了”怪物星系”的标签。它的特别之处并不在于它的大小以及现在拥有的恒星数量，而是它孕育恒星的速度特别快，然后又迅速停止下来。在它最初的8亿年里，XMM-2599孕育了将近3000亿颗恒星。相对比而言，作为拥有相同数量恒星（乐观估计的话）的银河系，也是宇宙中最古老的星系之一，孕育这么多恒星需要花135亿年的时间。

因此，在一小部分的时间里，这个古老的星系成功创造了许多恒星，就像银河系在其整个存在的过程中创造的恒星一样。即使在无穷的太空中，也是令人惊奇的！所以，如果整个星系是如此的巨大且明亮，为什么我们仅仅只是在了解他呢？当然，随着我们所有不断前进的技术，我们已经在很久之前就揭开了这庞大的宇宙吗？这就是我们几乎没有依靠XMM-2599另一个不同寻常的方面的原因：它在宇宙甚至20亿年前—超过110亿年前就已经停止了恒星的诞生。

在几十亿年前这个星系没有产生新的恒星——尽管他的大小和质量产生了非常微弱的光。在天文界中，这被描述为“变暗”，这就是为什么我们花费了如此长时间去发现它。归根结底，这一发现需要一个高度专业化特殊的仪器，这种更吸引人的仪器命名为MOSFIRE。除了别的以外，MOSFIRE或者用于红外线勘探的多天体摄谱仪可以看见人类所熟悉的可见光谱之外。

那么，一个星系如何“变暗”并且停止诞生新的恒星呢？这不是银河系还未发生的事情，它现在仍然正在创造新的恒星。这个迷目前科学家还没有一个可靠的回答。对于我们来说，“星系变暗”是一个新的现象，但基本的假设解释的是它仅仅是耗尽了燃料。重要的是，XMM-2599没有减少任何的质量——里面的一切仍然在里面——只是其所有最亮的恒星已经灭亡了。最大的恒星经常是最亮的，但是他们往往也是有最短的寿命。

也许这是看不见的，超大的实体曾经通过高于平均数量的这些类型的恒星提供动力。相反，像红矮星这种长寿的恒星可能仍然存在，因为他们经常在XMM-2599星系参数范围内存在。然而，以我们特定的角度，这些星系是如此的暗淡以致于他们极其困难被察觉，所以，这是对MOSFIRE的赞誉。这一发现和“它意味着什么”的解释才刚刚开始形成......但是有一些结论必须得出。首先，仅仅因为这一星系目前是暗淡的并不意味着它会永久的黑暗。我们夜空中一些最亮的星系是由于银河系的碰撞而形成的——同样银河系和仙女座计划在大约45亿年后发生这样的经历。

和所有物质一样，XMM-2599始终在太空中移动，所以有一天它也可以吞噬掉另一个星系，以重新获得能量并点亮整个星系。这个星系太庞大了，以至于如果真的发生了星系吞并，天文学家表示它可以在夜空中创造星系之城。在别处，这一发现对于当前的早期天文学模型有更深远的影响。科学家们还不明白XMM-2599是怎样如此迅速地制造如此多的恒星，也不明白它是如何在宇宙刚诞生、一切更小更轻的时候就获得如此巨大的质量。

一般来说，特别是大星系只能通过与其他星系合并的方式成为这样，但是，基于大多数当代关于宇宙如何运行的观点，这个星系原本应该没有足够的时间去合并得到它的规模。并且，看起来是因为它是我们所知的“黑暗的”，它并没有在自从它变暗时起的数十亿年里增长，所以它是最高程度的令人挠头的东西。这并不是说它摧毁了我们以为我们了解的关于早期天文学的一切，而只是改变了它。

我们现在知道这个古老的星系确实存在，我们可能会预测到还有其他我们没有探测到但和它一样的星系。没错，这是个问题，但实际上它只向我们展现了我们已经知道的东西，当谈到宇宙，我们仍然有大量有待学习的东西。并且，事实上，XMMM-2599并不是完全独立的。还有其他奇异而不寻常的星系远在彼端，其中有一些与它有共同的特征。例如，知名如蜻蜓44的星系形状像一个传统的星系，但是组成它的是暗物质而非典型的恒星。与此同时，还有比如梅西耶82这样的星系，就像宇宙之初时XMM-2599那样，以难以置信的速度产生恒星。

尽管如此，XMM-2599的发现已再一次打开了可能性之门。因为，如果像这样巨大的物体可以在数十亿年内都不被注意到，那么其他的呢？在可观测到的宇宙里的至少1000亿个星系，我们仍然有很多需要了解，关于它们的外观以及它们怎样运转......不过当“新发现”威胁着重写我们以为我们了解的一切时，总是令人兴奋的！

fy：武岛正，小王子，OldKid，萌神大人

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