三亿体育app天体物理中心郭蕊、郝彩娜、夏晓阳等人在大质量盘星系“重生”机制研究方面取得重要进展。相关成果以“Why Are Some Optically Red Spirals Near-ultraviolet - r Blue?”为题,发表于国际知名期刊“The Astrophysical Journal”上。
星系淬灭后能否重新点燃恒星形成(即“重生”)是星系演化研究的前沿问题。2024年,该团队通过研究具有极高中心恒星质量面密度(Σ1 > 109.4 M⊙ kpc-2)的蓝色盘星系,揭示了棒状结构或星系相互作用会使气体失去角动量、输送至星系中心,触发星系“中心重生”(郝彩娜为第一作者发表于“The Astrophysical Journal”)。
该研究则聚焦于光学u-r颜色为红色、但近紫外NUV-r为蓝色的大质量盘星系,发现了星系的另一种重生模式——“外围重生”。NUV对年轻恒星极为敏感。这些星系的NUV辐射主要分布在外盘区域(1–3倍有效半径),而内盘及中心仍保持红色(图1)。在给定盘质量下,其光学盘尺寸比完全淬灭的红色对应体平均大20%(图2)。这是外盘通过新生恒星实现“二次增长”的直接证据。深场光学图像显示,这类星系常表现出相互作用或并合特征,且H I探测率与普通蓝色盘星系相当。高角动量气体在外盘吸积并触发恒星形成,形成“外围重生”。
该研究补充了星系“死而复生”的完整图景:大质量星系在早期形成致密核心并淬灭后,仍可通过后期气体吸积或相互作用,依据气体角动量的高低分别实现中心或外围的恒星形成重启。这为星系演化模型提供了关键的观测约束。

图1. 不同紫外-光学颜色星系的NUV-r颜色轮廓。蓝色星系外盘变蓝,红色星系整体保持红色。

图2. 光学盘的尺寸-质量关系。
三亿体育app青年教师郭蕊博士为第一作者,郝彩娜研究员为论文通讯作者。三亿体育app为第一完成单位。合作者包括三亿体育app夏晓阳研究员,以及南京三亿体育app和中国科学院国家天文台的研究人员。该研究得到了国家自然科学基金(12141301, 12403015)、国家重点研发计划(2022YFA1602901)及中国载人航天工程科学应用项目(CMS-CSST-2021-A04, CMS-CSST-2021-A07, CMS-CSST-2021-B02)的资助。
论文链接:https://doi.org/10.3847/1538-4357/ae53d7