究竟是什么“杀死”了星系

　　一个巨大的银盘上盛放着数不清的蓝色小球，一个又一个蓝色小球不断继续出现在盘子的其他地方，小球绕着银盘中心缓缓转动，一切看起来是那么规律而有序……这是我们的银河系及邻近的仙女星系每天都在发生的事情，星系里的气体不断汇聚成恒星，又不断从外部吸积气体，星系生机盎然。

　　但是，不是所有星系都是这样的，有许多星系“盘子”里只盛着寥寥的红色小球，它们虚弱地散发着最后的光和热，也没有新的同伴加入它们，整个星系死气沉沉。这些星系发生了什么，谁“杀死”了它们?

　黑洞杀死了星系?

　　名叫Akira和Tetsuo的星系像银河系和仙女系一样相依相伴，Tetsuo星系不断向Akira输出气体，Akira星系中不断产生新生恒星……故事本该这样发展，可是，科学家却发现，Akira星系中星光寥寥，死气沉沉，就像一个垂暮老者。Akira星系中发生了什么，是什么让它失去了活力?

艺术家对Akira星系（右）和Tetsuo星系（左）活动状态的演绎。

Akira星系的引力将Tetsuo星系的气体拉入其中心的超大质量黑洞，形成足以加热Akira星系气体的风。

　　日本科学家使用一些世界上最强大的望远镜，收集了多种光波数据，以看清Akira星系的真相。他们看到，Akira星系的中心是一个超大质量黑洞，当超大质量黑洞处于活动状态时，它会吞噬周围空间中的大量物质，绝大部分Tetsuo星系输出的气体都被这个黑洞吞噬了，黑洞像饕餮一样源源不断地吸食着靠近它的一切物质。

　　许许多多物质在黑洞周围旋转，就像下水道入口喷涌而下的大股水流，它们相互摩擦碰撞，向外辐射出巨大的光和热。黑洞还不断喷射出热流和强风，席卷了整个星系。那些离得较远而没被吞噬的气体被黑洞辐射出的热量点燃，一旦任何气体开始冷却，它就会被热风吹散，就像水滴变成蒸汽一样，气体蒸发、膨胀、逸散，无法冷却凝聚成星体。

　　这就是为什么Akira星系中没有新恒星形成的原因——超大质量黑洞扼杀了星系。

　　“车祸”是星系的死因?

　　科学家曾经亲眼目睹星系的死亡过程：距离地球90亿光年外，一个名叫ID2299的星系拖着一条长长的尾巴，就像正在离体的“星系魂魄”。这是巨量气体逸散留下的痕迹，每年，ID2299星系都会逸散出足以制造1万个太阳的气体。现在ID2299星系已经失去了近一半恒星原料，望远镜下整个星系在仅存的少量年轻恒星的电离下散发着幽幽的亮光。

　　但奇怪的是，ID2299星系中并没有发现什么黑洞，显然它的死亡并不是黑洞造成的，那么它的“死因”是什么?科学家推测，ID2299星系是两个星系碰撞并合并后形成的新星系，但这场碰撞并没有带来新生，只是拖延了星系死亡的时间。

室女座星系团内两个星系激烈碰撞合并

　　星系团是宇宙中最大、最极端的环境，包含数百甚至数千个星系。有质量的地方就有引力，星系团中存在的巨大引力将星系加速到极快的速度，通常每秒数千千米，并将星系之间的等离子体加热到极高的温度。当两个星系相撞时，等离子体就像太空中的大气一样将星系包裹起来，高温的等离子体可以阻止气体冷却和凝结成恒星。同时，它们会带起一股强劲的“风”，迫使星系中的气体从星系盘脱离出去，使得星系因失去形成恒星的原料而死去。

　　这个过程被称为“冲压剥离”，在许多星系团中都可以看到冲压剥离现象。例如，不慎坠入处女座星团的NGC4402星系就正在经历冲压剥离：一层火红炽热的气体覆在星系外部，星系中心区域的气体圆盘出现了弯曲，可以看到尘埃和气体飘带出现在星系下方，使背后的恒星变暗并变红。这表明，星系在“热风”的压力下难以保持原本的形状，其中的冷气体和尘埃开始向外逸散，当气体和尘埃全部逸散或形成恒星后，这个星系就会“死亡”。

　星系会被慢慢“勒死”?

　　还有些星系死去得悄无声息，科学家们实在找不到“凶手”，他们只能猜测星系从出生就被套上了“绳索”，随着时间推移，“绳索”越勒越紧，就算没有意外发生，星系也会死于窒息。这个过程十分漫长，科学家发现，星系“窒息”死亡平均所需时间长达40亿年。

　　我们知道银河系可以维持数十亿年不断制造新的恒星，而随着星际空间中徘徊的冷氢气的不断流入，为星系制造恒星提供了充足的原料，但是有时这种气体的流入也会停止，取而代之的是金属元素。当越来越多的金属元素取代了氢气，星系就会因为没有足够的恒星原料而死去。法国的天文学家通过观察2.3万个濒死星系和4000个活跃星系的光谱信号来比较了它们的成分差异，发现濒死星系中金属元素的含量比活跃星系要高得多，他们判断这正是星系“窒息”的原因。

　　但是，为什么有些星系的“绳索”会很快勒紧，有些星系却久久都没有“窒息”呢?是什么原因加速了星系之死?这可能是因为星系团中过度拥挤，为了生存，星系间会不断争夺气体资源，加速了气体的消耗;又或者是星系周围的气体本身就少，使得星系的寿命缩短。

　　无论哪种方式，当气体流入停止时，星系的寿命就开始了倒计时。由于恒星将氢元素融合成更重的元素，因此气体的总比例随着时间的流逝逐渐减少而被更重的元素取代，一旦失去了外部供应，星系最终会因气体耗尽而窒息而死。

　　我们为什么要查清星系之死的真相?归根结底还是为了我们自己。根据计算，大约45亿年后，银河系就将与仙女星系相撞并合并。到那时，我们将面临怎样的命运?另外，银河系周边是否有足够的气体供应，维持银河系活到45亿年后?银河系将以怎样的方式死去?这是科学家不断求索的问题。