Hsi-An Pan, Lihwai Lin, Sara L. Ellison, Mallory D. Thorp, Sebastián F. Sánchez, Asa F. L. Bluck, Francesco Belfiore, Joanna M. Piotrowska, Jillian M. Scudder, and William M. Baker, The Astrophysical Journal , Volume 964, Issue 2, id.120, 22 pp. April (2024)

題目 : 星系中恆星形成熄滅的機制

論文全文:https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2024ApJ…964..120P/abstract

星系可以分爲恆星形成星系(star-forming galaxy)和寧靜星系(quiescence galaxy)兩大類，研究這兩類星系的形成與關聯是理解星系演化的關鍵之一。恆星(例如太陽)形成於星系內低溫且高密度的分子雲氣，當恆星形成星系停止將氣體轉化為新恆星時，就會發生「恆星形成猝滅」(star formation quenching)的現象，這意味星系的演化進行到晚期，將逐漸演化至寧靜星系的階段，因此這個過程對於理解為什麼一些星系會轉變為「紅色和死亡」狀態至關重要，研究「恆星形成猝滅」有助於我們了解星系的生命週期以及它們在塑造宇宙結構的角色。

就氣體的角度而言，造成恆星形成猝滅的機制有兩種，機制一「氣體含量降低」：星系內氣體含量減少，因此恆星形成速率快速降低，及機制二「星形成效率低」：星系內氣體含量並未減少，但單位質量的氣體可形成之恆星數量降低，恆星形成效率降低造成新恆星數量減少。本研究使用ALMA-MaNGA Quenching and Star Formation (簡稱 ALMaQUES) 國際觀測計畫，結合電波望遠鏡ALMA與可見光MaNGA計畫這兩種觀測波段，利用對數十個正在經歷「恆星形成猝滅」的星系進行觀測來探討星系中恆星形成猝滅的機制。 研究顯示「氣體含量降低」及「星形成效率低」均有其角色。在星系的中央核心 (bulge)，造成恆星形成猝滅的主要機制為「星形成效率低」，但在星系外圍的盤面(disk)上，兩種機制需共同存在才能誘發恆星形成淬滅的現象。因此造成恆星形成猝滅的原因可能比原先預期得更為複雜，並非單一機制可以解釋，未來的研究將著重在探討造成「氣體含量降低」及「星形成效率低」的根本原因。

圖一：一些正在經歷「恆星形成猝滅」(star formation quenching)的星系Figure 1: Galaxies Undergoing Star Formation Quenching