哈勃望远镜作为天文学领域的重要观测工具，一直为我们揭示着宇宙的奥秘。此次，它在早期宇宙中发现了六个大质量死亡星系，这一发现令人震惊。
当宇宙年龄大约为 30 亿年时，本应是恒星诞生的高产时期，然而这六个星系却仿佛被按下了 “死亡” 按钮。研究人员先利用哈勃确定了这些星系的位置，随后借助智利北部的阿塔卡马大型毫米 / 亚毫米阵列（ALMA）探测每个星系内是否含有冷尘，因为冷尘是冷氢气存在的信号。但由于这些星系古老而遥远，若没有 “引力透镜” 技术，科学家根本无法发现它们。于是，研究小组利用离地球较近的超级大质量星系团作为天然望远镜。来自背景物体的光线经过这些星系团时，会被其引力放大，从而让天文学家看到了原本难以察觉的细节。
哈勃观测计划的主要研究人员 Mohammad Akhshik 表示，该团队汇集了迄今为止宇宙早期这些罕见的死亡星系的最大样本。但目前，科学家仍未弄清楚到底是什么原因导致这些星系停止发育。可能是星系中心存在一个超大质量的黑洞，将气体都加热了；也可能是星系单纯地用光了所需的气体。这些都是开放性的问题，等待着科学家通过新的观测去探索答案。
二、死亡星系的特征
死亡星系中最为关键的特征之一便是缺少冷氢气。冷氢气在星系中起着至关重要的作用，它是恒星形成的关键物质。当星系中的冷氢气耗尽，就如同汽车没了燃料一般，无法孕育新的恒星。据研究，6 个大质量星系在宇宙诞生早期便 “死亡”，主要原因就是在极短的时间内耗尽了形成恒星所需的冷氢气。在宇宙生命早期，这些星系过着快速而狂暴的生活，迅速创造了它们的恒星，但后来却因冷氢气的缺乏而停止了恒星的形成。没有了冷氢气这一关键物质，这些星系就失去了持续发展的动力。
（二）奇怪的形状在哈勃望远镜中，死亡星系呈现出奇怪的形状。其中一些星系的气体已经扩散到很远的区域，比如 MRG-M1341 星系。这个星系在体积膨胀到极限后发生了扭曲，中间弯曲的位置就是星系的中心。而在另一个名为 MRG-M2129 的星系，从外部看有一个共同的螺旋结构，星系核两端有明显的紫色物质。这些奇怪的形状表明这些星系在走向 “死亡” 的过程中经历了复杂的变化。
（三）可能的死亡原因死亡星系中心的超大质量黑洞被认为是可能造成星系停滞的重要原因之一。以 MRG-M2129 星系为例，其核心是一个超大质量黑洞，这个黑洞会大量吞噬星系中的各种物质，其中就包括氢气，而氢气是构成恒星的重要元素。当黑洞消耗了太多的冷氢，整个星系就没有足够的氢来形成星星，从而导致星系在形成后不久就停止了造星。除了黑洞的影响，还有其他可能的因素导致星系 “死亡”。例如，星系内的冷气体耗尽且缺乏补充，也可能是星系停止发育的原因。一项国际合作研究揭示，大量巨型星系在宇宙诞生 30 亿年后淬灭的主要原因是星系内的冷气体耗尽，且缺乏补充。其中 4 个被观测的星系未被观测到存在冷气体，估计冷气体尘埃质量至多为恒星质量的 0.0001 倍，比仍在活跃造星的星系低了两个数量级。
三、研究方法与技术
哈勃望远镜在宇宙观测中一直发挥着重要作用，它能够捕捉到遥远星系的可见光图像。而阿塔卡玛大毫米波阵列望远镜（ALMA）则在毫米波波段有着独特的优势。研究人员巧妙地将这两种不同类型的望远镜结合起来，实现了对早期宇宙中死亡星系的多波段观测。
哈勃望远镜确定了死亡星系的位置，为后续的深入研究提供了目标指引。ALMA 则通过探测每个星系内的冷尘信号，来判断冷氢气的存在情况。由于不同的望远镜在不同的波段工作，它们能够捕捉到星系的不同特征。例如，哈勃望远镜可以提供星系的外观和结构信息，而 ALMA 则可以揭示星系内部的尘埃和气体分布。
这种多望远镜结合的方法，为科学家们提供了更全面、更深入的观测数据，有助于他们更好地理解死亡星系的特征和演化过程。
（二）天然望远镜的作用超级星系团作为天然望远镜，在研究死亡星系的过程中发挥了至关重要的作用。通过引力透镜效应，这些超级星系团能够放大遥远星系的光线，使科学家们能够获取星系内部的详细信息。
引力透镜效应是爱因斯坦广义相对论的一个重要预测。根据广义相对论，质量巨大的天体能够弯曲周围的时空，就像一个重物放在一张拉紧的橡皮膜上，膜会因此变形。当遥远的光源位于一个大质量天体背后时，光线在通过这些大质量天体时被弯曲，最终进入观测者的视野。这一现象类似于放大镜的效果，因此得名为引力透镜。
在研究死亡星系的过程中，超级星系团充当了引力透镜的角色。来自背景物体的光线经过这些星系团时，会被其引力放大，从而让天文学家看到了原本难以察觉的细节。哈勃望远镜和 ALMA 望远镜在超级星系团的引力透镜效应下，能够探测到死亡星系中微弱的冷尘信号，从而判断冷氢气的存在情况。
引力透镜效应还能够帮助科学家们研究死亡星系的形状和结构。通过分析引力透镜产生的奇特形状，科学家们可以重建遥远星系的实际面貌。例如，在研究一个距离地球 110 多亿光年的引力透镜的遥远星系时，天文学家发现了一对明亮的线性物体，它们是同一个遥远星系的拉伸图像。通过对这些线性物体的分析，科学家们能够了解到这个遥远星系的结构和演化过程。
超级星系团作为天然望远镜，通过引力透镜效应为科学家们研究早期宇宙中的死亡星系提供了重要的帮助。这种方法不仅展现了引力透镜技术在宇宙观测中的可行性，同时也为研究遥远星系中的恒星形成和演化提供了新的有效途径。
