宇宙中充满了星系，而星系本身也充满了恒星。在其生命的某个时刻，每个星系都布满了浩瀚的氢气云中的恒星形成。即使在今天，一些星系的恒星诞生活动似乎比平常多，天文学家想知道原因。早些时候，在一些星系中诞生了如此多的恒星，它们看起来可能像是宇宙的焰火爆发。天文学家将这些恒星诞生的温床称为“恒星爆发星系”

关键收获：星暴星系

• 星暴星系是恒星形成速度非常快的星系。
• 如果条件合适，几乎所有类型的星系都可以经历星暴事件。
• 天文学家们知道星暴星系经常参与恒星和气体的合并。冲击波推动气体，引发星暴活动。

星暴星系具有异常高的恒星形成率，这些星暴在星系漫长的生命周期中持续很短时间。这是因为恒星的形成会很快地燃烧掉星系的气体储备。

恒星诞生的突然爆发很可能是由特定事件触发的。在大多数情况下，银河系的合并会起到作用。当两个或多个星系在一个漫长的引力舞蹈中啮合在一起，最终融合在一起。在合并过程中，所有相关星系的气体混合在一起。碰撞通过这些气体云发送冲击波，压缩气体并引发恒星形成爆发。

星暴星系的性质

星暴星系不是一个“新”类型的星系，而是处于其演化特定阶段的一个星系（或混合星系）。即便如此，在大多数星暴星系中仍存在一些特性：

• 非常快的恒星形成速度。这些星系产生恒星的速率远高于大多数“规则”星系的平均速率；
• 气体和粉尘的可用性。一些星系的恒星形成率可能高于正常水平，这仅仅是因为它们含有大量的气体和尘埃。然而，一些星暴星系没有足够的储量来解释为什么它们会有如此高的恒星形成率，因此合并可能不是唯一的解释；
• 恒星的形成速率与星系的年龄不一致。主要的一点是，考虑到星系的年龄，自星系形成以来，目前的恒星形成速率不可能是恒定的。一个较老的星系根本没有足够的气体来维持数十亿年的恒星诞生活动。在一些星暴星系中，天文学家看到恒星诞生的突然爆发，通常解释为与另一个星系的合并或偶然相遇。

天文学家有时也会比较星系中恒星形成的速率与其自转周期的关系。例如，如果该星系在一次自转中耗尽了所有可用气体（考虑到恒星形成率很高），那么它可以被视为一个星暴星系。银河系每2.2亿年自转一次；有些星系走得慢得多，有些则快得多。

另一种被广泛接受的判断星系是否是星暴的方法是将恒星形成速率与宇宙年龄进行比较。如果按照目前的速度，在137亿年内耗尽所有可用气体，那么一个给定的星系可能处于星暴状态。

星暴星系的类型

星暴活动可以发生在从螺旋到不规则的星系中。研究这些天体的天文学家将它们分为不同的亚型，以帮助描述它们的年龄和其他特征。星暴星系类型包括：

• Wolf-Rayet星系：由属于Wolf-Rayet分类的明亮恒星的比率定义。这类星系有由沃尔夫-雷耶特恒星驱动的高恒星风区域。这些恒星怪物的质量和亮度都令人难以置信，质量损失率非常高。它们产生的风会与气体区域发生碰撞，推动恒星快速形成。
• 蓝色致密星系：曾经被认为是年轻星系的低质量星系，刚刚开始形成恒星。然而，它们通常包含非常古老的恒星群。这通常是银河系相当古老的一个很好的线索。天文学家现在怀疑，蓝色致密星系实际上是不同年龄星系合并的结果。一旦它们发生碰撞，星暴活动就会加速并照亮星系。
• 发光的红外星系：暗而隐蔽的星系，很难进行研究，因为它们含有大量的尘埃，可以模糊观测。通常，通过望远镜探测到的红外辐射被用来穿透尘埃。这为恒星形成增加提供了线索。其中一些物体被发现含有多个超大质量黑洞，可以阻止恒星的形成。这类星系中恒星诞生的增加必然是最近星系合并的结果。

恒星形成增加的原因

虽然星系的合并被确定为这些星系中恒星诞生的主要原因，但确切的过程尚不清楚。部分原因是，星暴星系有多种形状和大小，因此可能有不止一种情况导致恒星形成增加。然而，要形成一个星暴星系，必须有大量的气体来产生新的恒星。此外，一定有什么东西干扰了气体，从而开始了引力坍缩过程，导致了新物体的产生。这两个要求使天文学家怀疑星系合并和冲击波是导致星系星暴的两个过程。

造成星暴星系的其他两种可能性包括：

• 活动星系核（AGN）：几乎所有星系的核心都有一个超大质量黑洞。一些星系似乎处于高活动状态，中心黑洞正在喷射大量能量。有大量证据表明，这样一个黑洞的存在会抑制恒星形成活动。然而，在这些所谓的活动星系核的情况下，在适当的条件下，它们也可以触发恒星的快速形成，因为盘中物质的吸积及其最终从黑洞中喷出会产生冲击波，从而触发恒星的形成。
• 高超新星率：超新星是暴力事件。如果在一个紧凑的区域内，由于存在大量老化的恒星，爆炸的速度会增加，由此产生的冲击波会开始迅速增加恒星的形成。然而，这类事件发生的条件必须是理想的；比这里列出的其他可能性更重要。

星暴星系仍然是天文学家研究的一个活跃领域。他们发现的越多，科学家就越能描述导致这些星系中恒星形成的明亮爆发的实际条件。

由卡罗琳·柯林斯·彼得森编辑和更新。