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早期宇宙里的星系究竟是如何消亡的?

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-08-17

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艺术家对CRISTAL02星系的想象图,其中有一股巨大的冷气体羽流从星系向外延伸。

这股羽流几乎与星系本身一样长,这是气体正被驱离星系的明显迹象。

图片来源:JoshuaWorth,通过知识共享CCBY许可协议。

许可类型:署名(CCBY4.0)

宇宙早期的星系是更现代星系的组成部分。

它们最初是小块的物质碎片,随着时间的推移合并形成更大的星系。

这就是为什么天文学家使用詹姆斯韦布空间望远镜(JWST)等天文台来研究早期宇宙。

这些早期天体发出的光出现在光谱的红外部分,而JWST正是为观测这部分光谱而设计的。

近年来,詹姆斯韦伯空间望远镜(JWST)也发现了一些大质量的静止星系,这些星系存在于宇宙诞生约10到20亿年的时候。

这一时期是星系形成的活跃阶段,同时星系碰撞也在逐渐促成更大星系的形成。

静止星系并非完全死寂,有充分证据表明它们在进入静止状态前经历过多次恒星形成爆发。

因此,一个关键问题是:是什么因素终止了恒星爆发活动,使得这些星系在最初的恒星形成爆发后几乎不再有活动?天文学家提出了几种关于成因的观点,包括早期暗能量活动导致某些星系快速成长并过早沉寂。

这张图像展示了美国国家航空航天局(NASA)詹姆斯韦伯空间望远镜的近红外相机(NIRCam)在宇宙演化早期释放科学(CEERS)调查中观测到的一小部分天区。

这里布满了星系。

一些星系似乎增长得如此巨大、如此迅速,以至于模拟无法解释它们。

不过,一项研究发现,其中一些早期星系实际上比最初看起来的要小得多。

这些星系中的黑洞使它们看起来比实际更亮、更大。

像CRISTAL02这样的星系与它们更明亮、更活跃的同类相比,显得异常平静。

图片由NASA、ESA、CSA以及得克萨斯大学的S.芬克尔斯坦提供。

答案在风中飘荡

事实证明,罪魁祸首是一种在某些星系中出现的星系熄灭风,它解释了为什么天文学家在早期宇宙中会看到许多安静且质量巨大的星系。

这种风被认为发生在星系碰撞期间。

当两个或更多星系相互融合时,这场宇宙舞蹈会引发巨大的恒星形成爆发。

斯威本大学的一组天文学家利用詹姆斯韦布空间望远镜(JWST)和阿塔卡马大型毫米亚毫米波阵列(ALMA)射电望远镜研究了某个星系。

目标星系呈现出它在大爆炸后十亿年时的样子,当时它正经历快速的成长爆发期。

实际上,这次碰撞涉及不止一个星系,这让场景更加有趣。

通常,在这样的星系相遇过程中,气体会流向活动的中心。

这就是引发许多此类碰撞中所见的星暴活动的原因。

基于其碰撞历史和恒星形成的爆发,由丽贝卡戴维斯领导的团队撰写了一项研究,提出了一个简单的过程:星系经历一段大规模的恒星诞生期,这不仅触发了星系的增长,还引发了一股扼杀星系的风,从而阻止了进一步的增长。

宇宙的密集区域就像非常活跃的城市,戴维斯说,星系相互碰撞,经历疯狂的恒星形成爆发。

但当最大的恒星燃尽时,它们会以超新星的形式爆炸,释放出强大的风,吹走星系继续形成恒星所需的气体。

关于CRISTAL02

目标星系的恒星形成速度似乎是宇宙时间相似时期其他同类星系的两倍。

发生这一现象的线索是一股从CRISTAL02流出的冷气体羽流。

这是恒星形成的种子物质,也表明有某种力量正将气体驱离该星系。

该星系存在一股强大的风,其喷射物质的速度是星系恒星形成速度的两倍,戴维斯补充道,如果这种快速喷发现象持续下去,该星系可能在不到5000万年的时间内停止恒星形成,这解释了早期宇宙中神秘的大质量‘死亡星系’的起源。

艺术家对早期星系中气体云滋养星暴区域的构想。

在这些区域形成的大质量恒星生命周期短暂,它们的超新星风会驱逐并摧毁附近的其他气体云。

这会抑制恒星形成。

由NASA提供。

CRISTAL02的恒星诞生活动及其最终的恒星诞生停止现象,为许多早期星系为何活得快、死得早的谜团提供了合理的解释,戴维斯表示。

近一半的早期大质量星系正在与附近其他星系相互作用,这表明这并非偶然,而是一种普遍的宇宙现象,她说,如果许多早期星系发生碰撞并经历快速成长,那么我们在早期宇宙中看到如此多的‘死亡星系’就不足为奇了。

CRISTAL02的观测将促成利用JWST开展更多研究。

一方面,天文学家除了研究气体羽流外,还希望观察星系的尘埃区域。

这些研究应能为气体驱动的恒星形成区域以及星系正在经历的合并如何影响参与合并的星系带来新的认识。

这一发现还强调了重新评估此前低估早期星系多样性和复杂性的模拟的重要性。

通过整合类似CRISTAL02的观测数据,天文学家可以完善模型,使其更符合早期宇宙混乱而动态的现实。

更多信息

早期宇宙中发现扼杀星系的风

早期宇宙中由超新星驱动的强大风的多相图像

相关知识

星系是由大量恒星、星际气体、尘埃等天体组成的庞大天体系统,受引力相互作用束缚形成。

它们形态多样,有旋涡状、椭圆状、不规则状等。

我们所在的银河系就是典型的旋涡星系,包含约1000亿到4000亿颗恒星,以及行星、星云等。

星系大小不一,直径从几千到几十万光年不等,是宇宙中基本的结构单元。

BY: Carolyn Collins Petersen

FY: AI

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一块猪肉背后的乡土温度 河南以全链优势擦亮猪肉产业名片

金秋十月,郑州中原国际会展中心烟火气升腾。

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2026年作为“十五五”开局之年,稳定生猪生产、促进富民兴农,是践行大食物观、落实中央一号文件要求的重要抓手。

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那么,这场聚焦猪肉全产业链的综合性活动,为何会落地郑州?答案来自于河南深厚的生猪产业根基与成熟完备的产业生态。

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作为全国生猪稳产保供的关键压舱石,河南生猪出栏体量、猪肉总产量、屠宰加工产能稳居国内第一方阵,产业底盘稳固、供给能力突出。

依托省内产业优势,地处中原的郑州又坐拥国家级综合交通枢纽的区位条件,通联南北、辐射全国,为猪肉产品集散流转、商贸对接搭建起天然通道。

据河南省统计公报,2025年全省出栏生猪6474.15万头、猪肉产量521.78万吨,持续为全国肉品市场稳定供应夯实基础。

在这条庞大产业链的发展进程中,本土培育的产业力量持续发挥链主引领作用。

本次活动的承办单位牧原集团,1992年发轫于南阳,从22头生猪起步,三十余年深耕中原乡土,逐步搭建起集饲料加工、育种、养殖、屠宰加工于一体的全产业链。

企业不断将数字化、智能化技术融入各生产环节,探索种养循环的绿色低碳发展路径,目前养猪业务布局全国24省(区)105市219县(区),建成运营1000 多个现代化养殖场。

厚实的产业基底与链主企业的带动,共同为这场全产业链盛会落地郑州、串联上下游资源筑牢了根基。

活动现场,牧原携手三全、思念、广顺兴、安井等十家产业链上下游企业联袂参展,香烤五花肉品鉴区前排起长队。

集群式亮相,把分散的企业知名度汇聚成“河南食品”的区域品牌认知,让“老家河南”的舌尖魅力变成消费者心里的品质标签。

同期举办的猪肉创新菜、名菜品鉴交流活动,也助力中式菜品创新、饮食文化传承。

一碗猪肉端上餐桌,背后是育种、养殖、屠宰、加工、流通的整条链,更是中原大地三十年躬耕不辍的乡土温度。

这场活动沉淀下来的,不只是短期的客流与成交,更为行业搭建起品质交流、品牌推介、消费趋势研判的共享平台。

河南猪肉产业正从“养得多、杀得快”向 “品牌强、会说话”转轨,把产业优势持续变成消费者看得见、尝得到、信得过的品质体验,为乡村振兴注入持久动能。

西藏又发生 7.0 级地震!大地震频发,到底意味着什么?

2026年10月22日22时33分,西藏那曲市巴青县发生7.0级地震,震源深度10千米。

据那曲市抗震救灾指挥部通报,截至10月23日5时20分,地震已造成16人遇难、46人受伤,房屋倒塌及受损339户。

目前,救援力量正在灾区开展搜救和伤员救治工作。

10月23日,西藏那曲市索县消防救援大队已到达巴青县岗切乡纳贡村,正在进行排查,图源:新华社 这是自2015年1月以来,西藏地区发生的又一次破坏性强震。

2025年1月7日,日喀则市定日县曾发生6.8级(矩震级7.1级)破坏性地震。

此前,2017年林芝米林发生6.9级地震,2020 年那曲尼玛发生6.6级地震,2021年那曲比如发生6.1级地震。

这些强震虽然发生在西藏的不同地区,却指向一个共同的问题: 西藏为何会频繁发生大地震?青藏高原是否开启了震动模式,进入新的地震活跃期? 要回答这个问题,还得从青藏高原特殊的地质构造说起。

西藏为什么强震多发? 西藏一直是我国强震活动最活跃的地区之一。

根据《西藏自治区“十四五”时期防震减灾规划》,1950 年以来,西藏及邻区平均每年发生 5 级以上地震 5 次左右,6 级以上地震 1 次,7 级以上地震约 10 年 1 次。

1950 年 8 月 15 日发生在西藏墨脱的 8.6 级地震,是我国有记载以来震级最大的地震,也是有史以来世界最大的内陆地震。

西藏为什么会有这么多大地震? 原因就在青藏高原的地下结构。

约六千万年前,印度板块开始与欧亚板块发生碰撞,相互挤压,使地壳逐渐增厚、隆起,经过漫长的地质演化,形成了今天的青藏高原和喜马拉雅山脉。

但这场碰撞,直到今天还在继续,并伴随大量的地震活动。

印度板块仍在持续向北运动。

在喜马拉雅地区,印度板块与欧亚板块仍以每年约 4~5 厘米的相对速度持续汇聚。

印度板块的部分岩石圈还在继续向青藏高原下方延伸,使高原内部的地壳不断发生抬升、变形。

青藏高原看起来巍然不动,实际上,它的地下始终在缓慢变化。

我们可以把印度板块想象成一台巨大的推土机。

它持续向北推进,与欧亚板块发生碰撞、挤压,使青藏高原的地壳不断发生变形,有的地方被挤压隆起,有的地方则发生断裂和错动。

这种持续数千万年的板块运动,不仅塑造了青藏高原的地形地貌,也使高原内部形成了众多断裂带。

这些断裂带就像地壳中一道道已有的“伤疤”。

在持续的构造运动中,断层两侧的岩块受到挤压、拉伸或水平剪切。

由于岩块之间存在摩擦阻力,断层并不会一直顺畅滑动,而是可能暂时被“卡住”,使周围岩石逐渐变形,积累应力。

当积累的应力足以克服断层上的摩擦阻力时,原本被卡住的岩块就可能突然发生错动,迅速释放积累的弹性能量,从而引发地震。

印度板块如何挤压青藏高原的地下,图源:中国科学院青藏高原研究所 印度板块与欧亚板块的碰撞,至今仍在持续。

青藏高原内部不断发生变形,众多活动断层也在持续的构造运动中积累应力,并不时发生错动。

这正是西藏强震多发的重要原因。

强震接连发生,是否意味着进入地震活跃期? 一年多时间里,定日县和巴青县先后发生强震,很容易让人觉得:西藏的地震是不是越来越多了?地球是不是调成“震动模式”了? 要判断地震是否真的变得更加频繁,首先需要把观察的时间拉长。

地震并不会按照固定的时间间隔发生。

一个地区可能在几年内接连发生强震,也可能在相当长的一段时间里没有明显的强震活动。

地震学上判断一个地区是否进入活跃期,要分析更长时间尺度内的地震发生频率、震级分布和空间变化。

在地震研究中,确实存在“地震活跃期”的概念。

所谓地震活跃期,是指在一定区域和时间范围内,地震发生相对密集、较强地震较多的阶段。

相反,地震较少的阶段则可能被称为相对平静期。

不过,“活跃期”并不意味着地震会按照固定的周期发生。

举个例子,如果一个地区长期平均每 10 年发生一次 7 级以上地震,并不意味着每隔 10 年就一定会发生一次地震。

可能连续几十年没有 7 级地震,也可能在较短时间内发生多次。

长期平均值反映的是统计规律,而不是一张地震时间表。

因此,虽然部分断层的强震活动具有一定的重复发生规律,但具体到几年、十几年这样的时间尺度,地震发生的时间和频次仍存在很大的不确定性。

几年内接连发生几次强震,并不一定意味着地震活动出现了异常。

那么,科学家如何判断一个地区是否进入地震活跃期? 这需要分析长达数十年甚至更长时间的地震记录,比较不同时期地震发生的频率、震级大小和空间分布,并结合地壳形变、活动断层及区域构造背景等资料,研究地震活动是否出现了显著变化。

判断的关键,不是最近发生了多少次地震,而是这些地震是否明显超出了当地长期地震活动的正常波动范围。

对于西藏来说,强震频发本就有其长期的地质背景。

但目前证据还不足以认定青藏高原已经进入新一轮地震活跃期。

是否出现了显著的区域地震活动变化,仍需结合长期监测数据和地震科研机构的专业研判。

西藏巴青7.0级地震之后仍需警惕余震 一次强震发生之后,地震活动往往不会立即结束。

当地下断层突然破裂、错动,周围岩石原有的应力状态也会随之改变。

一些地方的应力得到释放,另一些地方的应力则可能增加,从而引发后续地震。

这些沿着主震地震破裂带附近分布,且与其相关的较小地震,就是通常所说的“余震”。

根据大量地震序列的统计规律, 大地震之后,余震通常在初期较为密集,随后发生频率和震级逐渐下降。

但这并不意味着,余震会一次比一次小,也不代表危险会随着主震结束而立即消失 那么,已经发生了 7.0 级地震,之后还会不会出现破坏性地震? 先说答案: 从统计规律看,大多数情况下,后续地震的震级小于此前的强震。

更值得关注的是,即使后续地震的震级较小,也可能给已经遭受破坏的地区带来新的危险。

比如,一些房屋在主震中虽然没有倒塌,但结构可能已经受损,后续较强余震可能使其进一步损坏甚至倒塌。

在山区,强烈震动还可能使山体岩石和土层松动,后续余震或降雨又可能诱发崩塌、滑坡等次生灾害。

这些风险,给震后的搜救和安置工作带来了更多挑战。

救援人员既要争取时间搜救被困群众、救治伤员,也要警惕受损建筑和不稳定山体带来的危险,并尽快帮助受灾群众转移到安全区域。

10 月 23 日,巴青县玛如乡格隆改村群众在搭建应急帐篷,图源:新华社记者 翟永冠/摄 一场强震可能只持续几十秒,但它给灾区留下的影响是长远的。

有人失去了亲人,有人的家园遭到破坏。

对于受灾群众来说,从眼前的救援、安置,到今后的生活恢复,都需要时间和持续的支持。

此刻,巴青的救援仍在继续。

希望更多生命得到及时救治,受灾群众得到妥善安置,那些被地震打乱的生活,也能早日重回正轨。

参考文献 [2] 西藏自治区地震局:《西藏自治区“十四五”时期防震减灾规划》。

https://www.xizdzj.gov.cn/a/xi-zang-zi-zhi-qu-shi-si-wu-shi-qi-fang-zhen-jian-zai-gui-hua.html [3] 科学网:深度解析亚洲高原大陆碰撞之谜 https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2025/5/543417.shtm [4] 中国地质科学院地质力学研究所:《申扎-定结裂谷南段大地震复发特征及其与2025年定日Mw7.1地震的对比》,2025年。

[5] 西藏自治区地震局:《近期我区那曲、阿里为何频发地震?权威专家来解释……》。

https://www.xizdzj.gov.cn/a/8471.html [6] 美国地质调查局(USGS):A new technique to calculate earthquake stress transfer and to forecast aftershocks,2020年。

https://pubs.usgs.gov/of/1991/0117/report.pdf?utm_source.com [7] 《2025年西藏定日6.8级地震:构造背景分析与震源特征探讨》,2025年;https://www.sjdz.org.cn/article/doi/10.19975/j.dqyxx.2025-00 策划制作 合作专家丨毕雪梅 江苏省地震局地震应急救援中心副研究员 策划 组稿丨张林林 责编丨张一诺 审核丨白玲 中国科学院青藏高原研究所 研究员 王卫民 中国科学院青藏高原研究所副研究员

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