越来越小的星系

志（Astrophysical Journal）》上。这些发现是基于一个比以前大了5倍的星系观测样本而做出的。巡天的结果与传统的等级成团星系形成与演化理论（hierarchical model）形成了强烈的反差。在那种理论中，邻近宇宙中的大椭圆星系是通过吞噬拥有年轻恒星的较小星系而形成的；这种理论预言，平均起来，最大的椭圆星系中的恒星应该不会比最小星系中的恒星更加古老。 “这个样本探查了邻近宇宙中最大和最富足的星系团，范围直达地球以外大约10亿光年的距离，”这项研究的第一作者杰尼卡·纳兰（Jenica Nelan）说。“我们的分析显示，这些红色星系的质量与年龄存在着明显的关系，这意味着我们所研究的最大、最古老的星系中的恒星，是在宇宙历史的早期形成的。平均来说，较小星系的质量是较大星系的十分之一，而年龄只有它们的大约一半。” “‘越来越小（downsizing）’这个术语的主要意思是，当宇宙还年龄的时候，恒星形成活动发生在大星系之中，但随着宇宙年龄的增长，这些‘活动’在较大的星系中停止了，转而在较小的星系中继续着，”加拿大沃特卢大学（University of Waterloo）的迈克尔·哈得逊（Michael Hudson）说，他是这项巡天计划的首席研究员。新的研究是建立在数千条光谱的基础之上的，这是由基面巡天小组花费了几十个夜晚，利用位于基特峰国家天文台的WIYN 3.5米望远镜和Cerro Tololo泛美天文台的Blanco 4米望远镜拍摄得到的，两架望远镜分别位于亚利桑那州图森市西南和智利拉塞利那（La Serena）以东。通过一些艰苦的工作，这些光谱能够揭示出组成星系的恒星的平均年龄。 “尽管我们无法直接看见这些星系的过去，但它们的恒星却可以被当成某种‘化石记录’，用来挖掘它们的历史，”哈得逊解释说。“似乎较古老的星系远不是过去所认为的那种‘大熔炉’，它们的恒星形成活动在它们被拼装到一起的时候，就不知为何地停止了。” 椭圆星系和透镜星系（即拥有一个中心核球和星盘，但却没有明显旋臂的星系）的演化历史还没有被很好的理解。它们的颜色似乎比典型的旋涡星系更红。最大的椭圆星系是所有星系中最红的，但是直到这项研究出现以前，形成这种现象的主要原因究竟是它们较老的年龄，就像这次的巡天所发现的这样，还是因为它们拥有较高的重元素比例（金属含量），这一点仍然不太清楚。 “这些所谓的红色星系包含了邻近宇宙中的大部分恒星质量，但是我们对于它们的形成及演化知之甚少，”沃物卢大学的合作者拉塞尔·史密斯（Russell Smith）说。“过去一般认为，所有的红色星系都是由极早期形成的恒星所组成的，现在它们都已经相当古老了。我们的结果显示，对于大星系来说，情况确实如此，而较小的星系则是在宇宙历史上相当近的时期内形成恒星的。我们预言，当新的巡天看得更深，因而看到更久远的过去的时候，它们将会看到数量更少的暗淡红色星系。” 第一作者杰尼卡·纳兰是在达特默思大学攻读博士学位的时候完成这项研究的；她现在是耶鲁大学的一位天文学家。这篇论文的其他合作者包括沃特卢大学的哈得逊和史密斯；达特默思大学的加里·魏格纳（Gary Wegner）；达拉谟大学的约翰·R·露西（John R. Lucey）、斯蒂芬·A·W·摩尔（Stephen A. W. Moore）和斯蒂芬·J·昆尼（Stephen J. Quinney）；以及Cerro Tololo泛美天文台的尼古拉斯·B·桑契夫（Nicholas B. Suntzeff）。
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