头条 为了孕育恒星,银河系正在“变胖”

2019-10-29 17:21 | 达峰网
  泉源:科技日报
  众所周知,若是一团体摄入的能量高于耗费的能量,身体就可能发胖,反之则会瘦弱。测量人的体重增减只需一台秤而已。
  而浩瀚宇宙中的星系,额定是人类生计的星河系,处于怎么样的变动傍边,却是困扰环球地理学家的弘大艰巨。日前,一个由欧洲航天局天文学家安德鲁·福克斯博士领衔的海内钻研团队在《天体物理学报》上撰文指出,星河系吸入的气体比呼出的气体品格更大,处于“发胖”的进程中。
  那么,天河系的“呼吸”和质量更换迎面有怎样的奇奥?这种“发胖”将给银河系带来哪些影响?
  气体物资换取 激活“一池春水”
  河汉系中接续有气体被“吹”出,但这些气体还会从新被“吸”回,落到河汉系上。这种“呼吸”象征着甚么?
  “这是恒星的诞生与死亡所带来的气体尘土精神轮回。”中国科学院上海天文台副研讨员左文文在接受科技日报记者采访时展现,恒星从银盘中的气体分子云中坍缩形成。恒星演化过程中的星风,以及大质量恒星演变到生命早期发生的超新星爆炸,均会将大局部肉体向外抛散,并向四周的星际精神发射激波,形成一个由膨胀的气体与灰尘造成的壳状构造,即超新星遗迹。
  “恒星可视为源于尘埃,死亡时又归于灰尘。”左文文说。
  恒星从生到死的整个生命周期成效了一次大尺度的搬运——将银盘中的气体灰尘精神向星河系更焦点的银晕直达移。并且,恒星的一辈子蕴蓄了少许的金属元素。天文学中通常把比氦元素原子数大的元素均称作金属元素,这些金属元素就像是一颗恒星爱岗敬业地工作——努力地焚烧本人,格斗一辈子攒下的家当。它在平常生活中无意会“消费”,即经由进程星风景遇抛出一有部分物资;更多的是在大风致恒星走向沦亡的那一刻,它穷极终生一生没世积累的“家当”,抛散四射,丰富了整个星系的元素组成,也袪除了下一代恒星生命起源的星星之火。
  跟着岁月的推移,银晕中的气体灰尘肉熟识逐步云散在一同,重力将招致这些气体团块落回银盘,劈头下一轮恒星形成。
  恒星的死亡养育了新恒星的降生,尽头等于出发点。循环往复,“向死而生”。星河系也在有数个恒星的“献祭”中完成为了与附近情况的气体精力换取,就像一个湖泊,内里是一池死水。
  高速分子云 标识表记标帜“流入耳口”
  那么,星河系这个大湖泊是在“涨水”照旧在“泄水”?很多钻研职员都想找到谜底。
  此次钻研给出的谜底是前者,即气体入流大于外流。
  该项研讨把持哈勃太空千里镜的紫外波段数据,研讨了187个高速分子云,按照吸引线相对于固定参照系波长的移动,测定出它们在星河系标准静止参照系的速度,分类成入流的高速分子云与外流的高速份子云。经过算计,研讨职员约莫流入率为每年0.53±0.17倍太阳品格,流出率为每一年0.16±0.06倍太阳品质,解释今朝天河系处在入流主导的时期。
  入流的气体本源于那儿那边?左文文指出,河汉系的引力有可能将一小块星系际介质拖拽出去,也可能会从它的卫星星系拖拽一些气体精力过来。
  科技日报记者留意到,该钻研的主要对象是高速份子云。银河系中气体灰尘无数,为什么研究职员单单瞄向了高速分子云?
  左文文提到,恒星与恒星之间有星际介质,星系与星系之间有星系际介质。星系并不是一个有着密闭沿海的系统。
  是以,不有任何一种气体会给本人踊跃贴上“外来者”或“本地人”的标签。那么,研讨职员如何界定哪些气体是外流或入流的“流动人丁”?哪些又是星河系内“长居”的“常住生齿”?规划这些题目的切入点就是高速分子云。
  一样平常,银盘中的“常住”气明白与银盘的篡改速度一致。而高速份子云中气体的移动速度要快于银盘的扭转速度,这意味着它们很可能就是入流或外流气体的一种。再观察分子云的速度走向,剖析它是向着银盘移动仍是阔别银盘挪动,即可判断该份子云是银河系吸入的照旧呼出的气体。
  当然,有了学者指出,该研讨忽略了本就具备于银盘中的高速气体结构,如费米气泡等,这些银盘中已有的布局无疑会给实行带来缺陷。
  左文文也浮现,该钻研仅基于温度较低(约10000开尔文)的气体云块,给出的每年入流、外流的气体品质均是上限,还需要有更多数据伎俩得到更确切的到底。
  呼吸的意义 调控恒星生命周期
  “恒星的形成会遭到气体入流与外流之间干系的疗养。所以钻研气体循环历程,关于钻研恒星形成、星系演变有很需要的浸染。”左文文展现,星河系是我们所安歇的星系,领有相对于来讲更丰硕的观测数据去钻研气体循环问题。
  也许得多人都市猎奇,要是天河系不绝处于气体入流多于外流的外形,可能会怎么?
  “内流多于外流,标明星系会累积更多的气体。天河系供给了恒星发生所需的原料——气体、尘埃,有助于后续的恒星形成。”左文文显露,相反,假定星系中气体外流不绝多于内流,总有一天,恒星形成的原质料会损失殆尽,星系中便再没有新恒星形成为了。事实上,虽然入流与外流决议了一个星系可否会有继续的恒星形成,但还要存眷二者不合有多大以及这种情况持续光阴有多长。
  2018年日本东北大学的地舆学家在《自然》杂志撰文指出,银河系在两次恒星形成的“婴儿潮”之间履历了一个继续了数十亿年的休眠期,实践上是在“死亡”后“更生”了,而这一征象与星系的气体轮回密不成分。
  依照这一研讨,天河系早期吸入多量冰凉气体,初阶形成第一代恒星。或者在70亿年前,恒星坍塌爆炸发生发火的侵犯波将星系内气体加热到高温。这招致酷寒气体终了流入银河系,恒星的形成也随之住手。随着年光的推移,天河系的低温气体逐渐辐射冷却,并在50亿年前初阶吸入新的冰凉气体。这招致了搜罗太阳在内的第二代恒星的形成。更需要的是,其他研讨表达,银河系的街坊“仙女座”星系可能也经历过沟通的历程。这注释大风致的旋涡星系经常会呈现形成恒星的“休眠期”,而较小的星系则不会。
  事实上,星系“呼吸”的观点也合用于恒星乃至行星等宇宙中更小的琐细。比照天河系的“增重”,太阳和地球都在减重。遵循美国国家航空航天局(NASA)和麻省理工学院的研究,太阳每年遗失1324.5万亿吨的风致,地球每年加重1到5万吨。
  正如克日宇宙(Universe Today)站点所写:“无论我们群情的是行星、恒星还是星系,它们都在经历死亡、生存和死亡。在这时代,他们或许会增重或减重几磅。生命的循环,便在宇宙的尺度上开展。”
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