天文學家觀測到早期宇宙巨型星系 GS-10578 的緩慢消亡過程

天文學家在早期宇宙中捕捉到一個罕見的現象：名為 GS-10578（又被稱為「帕布羅星系」，Pablo's Galaxy）的巨大星系，正因冷氣體儲備耗盡而逐漸停止恆星形成。這項觀測發生在大爆炸後約 30 億年，為宇宙早期星系演化的機制提供了全新數據。根據 2026 年結合詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）與阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（ALMA）數據的研究顯示，其中心的超大質量黑洞阻礙了星系補充誕生新恆星所需的氣體。

GS-10578 以其年齡而言擁有驚人的質量，其恆星質量相當於太陽質量的 2,000 億倍。該星系的恆星形成高峰期發生在 125 億至 115 億年前，顯示其早期發展階段極其劇烈。研究人員將這種恆星形成終止的過程描述為「千刀萬剮式的死亡」（death by a thousand cuts），這是一種逐漸受壓制的過程，與先前預測突然瓦解的模型截然不同。這項發現有助於解釋為何 JWST 在早期宇宙中發現了越來越多質量巨大且異常成熟的星系。

由劍橋大學科學家領導的研究團隊發現，該星系中心的黑洞反覆加熱並排出周圍氣體，阻止了恆星原料的補充，這符合「零流體流動」現象。JWST 的光譜分析記錄到了時速高達 400 公里的強大中性氣體流，每年導致約 60 個太陽質量的氣體流失。按照這種噴發速度，該星系剩餘的燃料可能在短短 1,600 萬至 2.2 億年內耗盡，這在宇宙時間尺度上僅是彈指之間。

ALMA 的觀測專注於偵測作為冷氫氣追蹤物的一氧化碳，證實了星系內部恆星燃料的嚴重匱乏。卡文迪許實驗室的共同作者揚·肖爾茨博士指出，冷氣體的缺失是證明星系正經歷「緩慢窒息」而非突發性災難事件的關鍵證據。值得注意的是，帕布羅星系仍保持著組織良好的恆星盤結構，這表明壓制機制並未摧毀星系的整體構造。這展示了超大質量黑洞如何透過緩慢窒息的機制來塑造原始宇宙。

發表於《自然天文學》期刊的研究強調，JWST 與 ALMA 的協同作用在繪製古代星系演化史方面展現了強大威力。在局部宇宙中，活動星系核的反饋通常被認為是巨型星系熄滅的主因，而這項早期證據則顯示，即使在宇宙最早期階段，內部機制就已佔據主導地位。未來利用 JWST 針對熱氫氣進行的研究，將對於釐清這些恆星形成壓制機制的細節至關重要。