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天文学家也在高红移恩佐2星系中发明过大量尘土

发布日期:2020-11-23 06:29浏览次数:

  远古星系内,恒星或经验了“存亡时速”

  天闻频道

  大大都星系都形成于宇宙早期,我们的银河系也不破例。科学家猜测,银河系大概是在宇宙早期由几个矮星系碰撞形成的,这些矮星系形成于130亿年前。因此,对付这些宇宙早期星系的研究,可辅佐我们更好地相识银河系的形成与演化。

  10月27日,据海外媒体报道,一个国际研究小组操作阿塔卡玛毫米/亚毫米波阵列望远镜(ALMA)研究了118个遥远的星系,发明个中约莫20%的星系中恒星发出的紫外线被尘土所遮蔽,这就意味着,这些星系中包括着大量的尘土和重元素,这一发明远远超出了此前的预期。

  为何会有此现象?这些星系中的尘土和重元素来自哪?此次发明是否意味着传统理论需要改写?带着这些问题,科技日报记者采访了相关专家。

  代代相传的恒星“遗物”

  科学家认为,宇宙早期星系中缺乏大量尘土和重元素。为何有此猜测?这要从它们的“出身”说起。

  “大爆炸之后宇宙中包括的元素主要是氢、氦以及少量的锂元素。我们本日看到的各类更重的元素,主要是恒星演化和灭亡的进程中发生并释放到星际空间的。”中国科学院国度天文台副研究员王岚向记者暗示。

  第一代恒星灭亡后,其生成的重元素散落在星际空间,在这个中降生的下一代恒星便包括着这些重元素,并继承生成新的重元素,就这么一代代通报下去,宇宙中的重元素也跟着时间的推移而不绝增加。

  而恒星的降生,并非是“匀速”的。上海交通大学物理与天文学院副研究员刘成则暗示,此前视察表白,在宇宙早期,物质密度涨落较小,也缺乏恒星形成必须的寒气体。跟着时间的推移,在引力浸染下,暗物质逐渐成团,寒气体也随之聚积起来,才为恒星和星系的形成提供了条件,星系之间的彼此碰撞也促使恒星形成率越来越高,并在宇宙大爆炸后约30亿年的时候到达峰值。“这一时期也被称为‘宇宙正午’(cosmic noon),宇宙中一半阁下的恒星和星系都是在这段时间内形成的。”刘成则说。

  恒星的发作式增长简直会带来大量尘土和重元素。但在此之前,并没有足够的时间以及物质基本形成如此多的大质量恒星,因此科学家猜测宇宙早期星系中并不包括大量尘土以及重元素。

  “此前,天文学家也在高红移星系中发明过大量尘土,不外这种例子极其稀有。而此次研究却发明白大量的此类星系,进一步明晰了大量尘土和重元素大概在高红移星系中存在。”刘成则增补道。

  质量越大的恒星寿命越短

  “事实上,这在当今宇宙中并不常见。”中国科学院紫金山天文台助理研究员高扬暗示,此次研究功效展现了宇宙早期星系中,恒星或经验了在短期内快速生成及灭亡的“存亡时速”。

  高扬先容说,在宇宙早期,由于尘土较量少,辐射压较量强,恒星自己需要更大的质量来抵挡辐射压,所以在此时期降生的恒星其实更趋向于大质量恒星。

  在此前的一些研究中,恩佐2,科学家模仿出的第一代恒星就大概拥有庞大的质量,约莫在一百倍太阳质量以上,质量相对较小的第一代恒星甚至有大概成群形成。然而,受限于设备程度以及数据支撑,这些仍然仅限于理论模子预测,缺乏实际的视察证据。

  假如宇宙早期真的可以形成大质量恒星,它们是否“心甘情愿”灭亡,给星系带来大量尘土和重元素?

  “事实上,恒星的寿命主要取决于质量。质量越大的恒星,寿命越短,甚至有的大质量恒星,会在降生后几百万年内灭亡。”高扬暗示,几百万年的时间听起来固然不短,但与宇宙约138亿年的汗青对比,如弹指一挥间。

  因此,宇宙早期星系的演化速度大概比我们预想的要快得多。假如此次研究功效可以或许得以证实,对付研究宇宙早期星系的形成与演化具有重要意义。

  王岚暗示,星系的形成和演化是一个很是巨大的进程,这一研究规模一直在成长,理论模子也在不绝完善。此次研究功效是否可以或许敦促星系演化模子的改造,还需要更多的视察数据来支撑。

  研究人员也暗示,为了更多地相识这些遥远的星系,将来但愿可以或许通过ALMA对单个星系举办更长时间的视察,来确定这些尘土在星系中简直切位置以及气体是如何举动的;除此之外,还要把这些包括大量尘土和重元素的星系与其他间隔大抵沟通的星系举办较量,来找出它们是否具有某些非凡之处。

【编辑:张一凡】