宇宙寒潮来袭：欧几里得望远镜揭示星际诞生已至巅峰

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一台负责绘制有史以来最大宇宙地图的望远镜确认了一个严酷但并不意外的真相：无论是 寒冷的十一月雨，还是宇宙本身都不是永恒的。

利用欧洲航天局（ESA）的欧几里得和赫歇尔太空望远镜的大量观测数据，175名研究人员组成的团队对宇宙温度进行了迄今为止最全面的测量。通过研究来自200多万个星系的星际尘埃所发出的热量，团队发现星系在过去100亿年的宇宙历史中略微变冷，恒星形成速率也有所放缓。

研究人员表示，这些小而明显的下降趋势暗示宇宙的增长巅峰期已经过去。尽管宇宙的到期时间依然是一个令人难以置信的漫长时间（根据最近的估计，大约在 330亿年 到 1 quinvigintillion 年之间——这是1后面跟着78个零的数字），但新的发现表明，就恒星形成速率而言，从此以后将会持续下滑。

他说，‘从现在开始，宇宙只会变得越来越冷和死去，’研究共同作者 道格拉斯·斯科特，不列颠哥伦比亚大学（UBC）的宇宙学家，在一份 声明中表示。“星系中的尘埃量和尘埃温度已经减少了数十亿年，这意味着我们已经过了恒星形成的巅峰期。”

这项研究已经提交给《天文学与天体物理学》期刊，现在可以作为非同行评审的 预印本 获取。

宇宙的三维地图

在三月份，欧洲空间局最近启用的欧几里得望远镜分享了其首次重要的数据发布，包括对2600万个星系的观测，这些星系延伸超过105亿光年，深入宇宙。这只是望远镜任务的第一步，旨在绘制有史以来最大的宇宙三维地图，最终目标是绘制大约15亿个星系，覆盖夜空的三分之一。

在这项新研究中，研究人员查看了在欧几里得首次数据发布中编目到的260万个星系，并将其与欧洲空间局赫歇尔太空望远镜的历史观测数据结合，赫歇尔望远镜在2009年至2013年间运行。虽然欧几里得的两台机载仪器调校为记录可见光和近红外光波段，但赫歇尔的仪器则探测远红外光。因此，结合这些数据集使团队能够研究星际尘埃发出的热量，覆盖了广泛的波长范围，提供了迄今为止最全面的星系温度测量。

“通过结合数据并拥有如此庞大的星系样本……我们可以产生迄今为止最具统计可靠性的计算，”研究的首席作者Ryley Hill，一位UBC的博士后研究员，在声明中表示。

研究小组发现，星系的平均温度在过去的100亿年中仅略微降温，下降幅度只有10开尔文。虽然像太阳这样的恒星在超过一百万开尔文的温度下燃烧，但星系大部分由空旷的空间构成，这就导致它们的平均温度要低得多。研究人员发现，在这项新调查中观察到的最早星系的平均温度约为35开尔文（约-396华氏度，或-238摄氏度）。

虽然这是一个小变化，但星尘的热量与恒星形成直接相关，团队指出。较热的星系通常会有更高的恒星形成率，因为它们包含更多热的大质量恒星。同样，恒星形成较少的星系通常较冷。团队的研究进一步确认了这种相关性，并证明宇宙中的恒星形成正在缓慢减少。

尘归尘

在地球上处理尘埃可能很麻烦，但尘埃对恒星的生命周期至关重要。恒星是在气体和尘埃的云团变得非常密集后形成的，这些云团在自身重力的作用下坍塌，并在过程中加热和旋转。如果这些坍塌的团块足够热和密集，核聚变将在其核心触发，形成一颗恒星。最终，当恒星在数十亿年后耗尽核燃料时，它将以超新星的形式爆炸，将更多尘埃喷洒到周围环境中，让下一代恒星得以形成。

星系可以通过多种方式耗尽形成恒星的物质；它们可以在星系合并期间被切断气体供应，或者它们的形成恒星物质可能会被超大质量黑洞的爆发猛烈喷射到太空中，仅举几例。最终，缺乏足够恒星形成物质的星系会变得熄灭——缺乏燃料，注定要慢慢消亡。

新的结果暗示我们的宇宙正朝着完全熄灭的方向发展——但，再次强调，这并不是在不可想象的漫长时间内。地球的太阳将在银河系耗尽之前耗尽其燃料并爆炸，而更大质量的天体，比如黑洞将在那之后的很长一段时间中继续存在。与此同时，这项新研究提供了迄今为止对宇宙中一些关键星系条件的最精确测量——这些测量对欧几里得构建我们宇宙的终极地图至关重要。