天文学大发现：矮星系能够休眠数十亿年，然后再次开始形成恒星！

矮星系在宇宙演化过程中如何维持新恒星的形成，这个问题长期以来一直困扰着天文学界。现在，一个国际研究小组发现，休眠的小矮星系可以在数十亿年内缓慢积累气体。当这种气体在自身重量下突然坍塌时，新的恒星就能够出现，这项新研究发现发表在《皇家天文学会月刊》上。宇宙中大约有2万亿个星系，而我们银河系包含2000到4000亿颗恒星。

而矮星系只包含数万到数十亿颗恒星，恒星是如何在这些微小的星系中形成，长期以来一直笼罩在神秘的阴影中。现在，瑞典隆德大学的一个研究小组已经证实：矮星系能够休眠数十亿年，然后再次开始形成恒星。隆德大学天体物理学家、该研究的带头人马丁·雷(Martin Rey)说：据估计，这些矮星系大约在120亿年前就停止形成恒星了，新研究表明，这可能是暂时的中断。

通过高分辨率的计算机模拟，研究证明矮星系中恒星的形成，是宇宙中新生恒星加热和电离的结果。所谓白矮星（由正常大小恒星死亡时残留的核心组成小而暗的恒星）的爆炸进一步有助于阻止矮小星系中的恒星形成过程。研究模拟显示，矮星系能够以气体的形式积累燃料，最终凝聚并产生恒星。这解释了在现有的暗矮星系中观察到的恒星形成，这长期以来一直让天文学家感到困惑。

天文学家在研究中使用的计算机模拟极其耗时：每次模拟需要长达两个月的时间，需要相当于40台笔记本电脑全天候运行。为了更好地解释宇宙中最小星系中恒星形成背后的过程，这项研究工作正在继续开发方法。通过加深对这个主题的理解，我们对天体物理过程的建模，如恒星爆炸，以及宇宙气体的加热和冷却都有了新的见解。

此外，进一步的研究工作正在进行中，以预测宇宙中有多少这样的恒星形成矮星系，并可能被天文望远镜发现。利用宇宙学高分辨率(⁠3pc⁠)流体力学模拟，研究了低质量矮星系(⁠10 5≤M⋆≤10^6m⊙⁠)恒星形成的调控机制。宇宙再电离在模拟的所有矮星中都会熄灭恒星的形成，但三个最终动力学质量为3×10^9m⊙的星系随后能够通过缓慢吸积气体来补充星际介质。

其中两个星系以10−5M⊙yr−1⁠的平均速率重新点燃并维持恒星形成直到今天，这让人高度想起已观测到的低质量恒星形成矮星不规则现象，如狮子座T。由于恒星风和Ia型超新星的残余反馈，恒星形成的恢复被推迟了数十亿年；即使在z=0，第三个星系仍然处于暂时的平衡状态，气体含量很高，但没有任何正在形成的恒星。反馈和质量积累之间的相互作用，产生了低质量矮星系的恒星年龄和气体含量多样性。

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博科园｜研究/来自：皇家天文学会

参考期刊《皇家天文学会月刊》

DOI: 10.1093/mnras/staa1640

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