宇宙造星工厂为何突然停工：天文学家依托中国天眼FAST等望远镜破解星系快速熄火谜题
IT之家 4 月 27 日消息，星系的消亡从来都不是一个温和的过程。星系内部曾源源不断孕育出亿万颗恒星的造星工厂，会骤然停摆。这并非缓慢的衰亡，而是一场突如其来、极具戏剧性的关停，天文学家将这种现象称为快速熄火。
这类现象存在于我们所说的后星暴星系之中，它们承载着宇宙间最引人入胜、却往往被忽视的演化故事。对天文学家而言，这类星系就如同宇宙案发现场：它们不久前刚经历过一场规模浩大的恒星形成爆发，宛如一场盛大的宇宙狂欢，如今却几乎不再有新的恒星诞生。这就好比走进一间舞厅，音乐戛然而止，灯火骤然熄灭，人群仓促散去。这般景象不禁让人疑惑：为何转瞬之间只剩一片沉寂？星系中的恒星孕育活动又为何消失得如此之快？
难题在于，后星暴星系十分稀少，在所有星系中的占比不足 1%。数量的稀缺给相关研究带来了极大阻碍。早期天文学家依靠光学波段观测，重点分析炽热年轻的 A 型恒星产生的强吸收谱线，同时结合无明显恒星形成活动发射谱线的特征来识别这类星系。但这套多年前建立的观测方法，时常会遗漏大量后星暴星系，导致我们对这类天体的认知始终残缺不全。
想要真正弄清星系为何会突然停止造星，首先就要明白恒星形成的本源原料：气体，准确来说是冷气体。恒星不会凭空诞生，它们形成于致密、低温的氢分子云之中。一旦星系耗尽这类分子气体，或是气体结构被扰乱、无法汇聚凝聚，恒星形成活动便会随之停止。
据IT之家了解，此前针对这类处于演化过渡期的奇特星系的研究杂乱无章：各研究采用的筛选标准不统一、观测灵敏度存在差异，且研究样本规模往往过小，始终无法形成清晰、统一的认知。各类研究结论相互矛盾，始终拼凑不出完整的宇宙演化真相。甚至有观点认为，部分星系即便仍饱含气体，也无法孕育新恒星，这让研究恒星诞生机制的科学家们百思不得其解。
不过，另有研究发现，许多看似气体充足、却陷入沉寂的星系，其实仍在孕育恒星，只是恒星形成活动被厚重的尘埃云遮蔽，在光学观测中显得“隐匿不可见”。可想而知，过往的观测图景模糊不清，也让我们在星系演化的认知上留下了巨大空白。
而 EMBERS I 研究的出现，堪称一场精妙绝伦的天文探案工作。该研究由维多利亚大学的本・F・拉斯穆森领衔，来自空间望远镜科学研究所、圣安德鲁斯大学等机构的科研人员共同参与。团队决定从多维度、全方位着手破解这一科学难题，首次对大样本、精准筛选的后星暴星系开展统一的原子气体与分子气体普查观测。这好比多年来仅凭一张模糊照片办案，如今终于集齐了完整的刑侦取证团队。
研究团队首先从斯隆数字巡天数据库中筛选出 114 个候选星系，依据恒星质量和距离进行精细甄别。随后便是漫长而艰巨的观测工作。为探测氢原子气体 —— 这类更为弥散、温度更低的气体，是未来恒星形成最初的广阔储备源，团队借助中国 500 米口径球面射电望远镜（FAST，也被称为中国天眼）的超强观测能力。这口直径达 500 米的巨型抛物面射电天线，十分适合捕捉遥远天体发出的微弱信号。