一个宽而平的蓝色气体盘，外部明亮，内环较暗，明亮的白色中心点横跨广阔的空间。
由JWST的MIRI仪器拍摄的Sombrero星系。（图片来源：NASA/ESA/CSA/STScI）
詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的Sombrero星系的全新图像以一种新的光——准确地说是中红外光——投射了这座恒星之城，并揭示了斑驳的外环中的尘埃团。
Sombrero星系之所以这样命名，是因为在可见光图像中，它几乎紧贴着我们，与宽边帽有着惊人的相似之处，边缘宽阔，中心凸起。在这张由JWST的中红外仪器（MIRI）拍摄的新图像中，可以透过气体和温暖的尘埃云进行观察，Sombrero的那些经典特征已经消失，取而代之的是围绕一个间隙的块状尘埃环，该间隙容纳了超大质量黑洞潜伏的明亮核心。
Sombrero（编目为Messier 104和NGC 4594）位于室女座，距离我们约3100万光年，是距离我们1亿光年内质量最大的螺旋星系。Sombrero's所有恒星的总质量达到2600亿太阳质量，几乎是我们银河系所有恒星的五倍。
因此，你可能会认为Sombrero一定是恒星形成的温床，但事实恰恰相反。平均而言，在Sombrero中，每年有一半太阳质量的气体转化为恒星，而银河系中只有一到两个太阳质量。换句话说，它形成恒星的速度比我们的星系慢四倍。
恒星死亡时会产生尘埃，然后这些尘埃会聚集在一起，通常在新生恒星的成核位点周围。MIRI能够穿透Sombrero中所有恒星的可见光，并探测到这种冷尘埃。这就是为什么Sombrero熟悉的凸起在这张新照片中几乎消失了。
MIRI看到的是Sombrero富含尘埃的外环，其中包含着迷人的细尘云细节。特别是，MIRI观察到多环芳烃（PAHs）的排放，PAHs是恒星形成区常见的含碳大分子。然而，形成恒星所需要的不仅仅是尘埃，还有分子氢气。灰尘可以使气体绝缘，使其保持足够冷的温度，从而发生重力坍缩。
然而，恒星形成速率告诉我们，Sombrero中已经没有多少氢分子了。天文学家的模型表明，在可见光下看到的大凸起可能是在数十亿年前的一次巨大的星爆事件中形成的，这场事件消耗了恒星所需的大部分原材料。从那以后，剩下的气体一直在推动恒星形成的缓慢速度。这种恒星形成主要发生在尘土飞扬的外环。
一个宽阔平坦的气体盘，中心点呈亮白色，横跨广阔的空间。
哈勃太空望远镜在可见光下看到的索姆布雷罗星系。（图片来源：美国国家航空航天局/欧洲航天局/哈勃遗产团队（STScI/AURA））
尽管位于室女座星系团的大致方向，但Sombrero并不是该星系团的成员——它离我们大约2500万光年，在一个相当空旷的空间区域。与我们的银河系不同，它有麦哲伦星云、仙女座星系和三角座星系为伴，而帽状星云则非常孤立，这种孤独感对其发展产生了影响，天文学家仍在研究中。
星系之间的近距离接触会激起气体和尘埃，将其推向这些星系中心的超大质量黑洞。当这种情况发生时，黑洞会混乱地消耗掉落在它们身上的物质，它们周围的直接环境会发光，成为一个活跃的星系核（AGN），喷出高能粒子的射流，这些粒子通常以接近光速的速度运动。Sombrero似乎没有经历过如此近距离的接触，至少在数十亿年的时间里没有。
因此，Sombrero大约10亿太阳质量的中心黑洞现在非常安静，但我们知道很久以前它不是。2024年初，天文学家在新墨西哥州使用甚大射电望远镜阵列发现了巨大的无线电波发射粒子瓣，在Sombrero's两侧延伸约3万光年。这些裂片是由曾经从Sombrero的AGN中喷出的强大喷气机产生的。尽管Sombrero没有邻近的星系与AGN相互作用并驱动其活动，但在过去的某个时候，一个巨大的星系间气体云有可能落在星系上，为AGN提供燃料。
今天，Sombrero的黑洞非常不活跃，以至于它产生了一个只有几光年长的喷流，正如美国各地的甚长基线射电望远镜阵列所探测到的那样。
随着过去恒星的形成和黑洞的活动，我们似乎很晚才加入Sombrero派对，错过了所有的兴奋。相反，我们捕捉到了第二天的场景，聚会现在成了回忆，尘埃落定后，后果几乎不明显。在深空孤独地坐着，相对安全，不会与其他星系碰撞，聚会的日子结束了，Sombrero现在可以优雅地变老了。
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