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解決有關何時以及如何形成第一顆恒星的問題

發布時間:2019-11-17 16:44    來源: 未知  未經授權 不得轉載

  自從天文學家意識到宇宙處于恒定的膨脹狀態,并且大規模的爆炸可能在整個138億年前(大爆炸)開始爆發之后,就一直沒有解決有關何時以及如何形成第一顆恒星的問題。根據美國宇航局威爾金森微波各向異性探測器(WMAP)收集的數據和類似的任務,據信這是在大爆炸發生大約1億年后發生的。

  這個復雜過程如何工作的許多細節仍然是個謎。但是,由馬克斯普朗克天文研究所的研究人員領導的一個研究小組收集到的新證據表明,第一批恒星肯定已經很快形成。利用來自拉斯坎帕納斯天文臺的麥哲倫望遠鏡的數據,研究小組觀察到了氣體云,在大爆炸之后的8.5億年里恒星形成。

  描述他們發現的研究由愛德華多巴納多斯(EduardoBaados)領導,最近發表在《天體物理學雜志》上。Banados和他的同事當時是卡內基科學研究所的成員,他在對15個已知的最遙遠類星體進行調查的同時進行了后續觀察,觀察了氣體云。

  這項調查是由歐洲南方天文臺(ESO)的天文學家Chiara Mazzucchelli撰寫的,并且是該研究的合著者之一。馬克斯普朗克天文研究所的研究。當特別檢查一種類星體的光譜時(P183 + 05),他們注意到它具有一些相當獨特的特征。

  Banados及其同事使用卡內基研究所位于智利拉斯坎帕納斯天文臺的6.5 m麥哲倫望遠鏡,了解了它們的光譜特征:附近的氣體云被類星體照亮。光譜還告訴他們,氣體云離地球有多遠-超過130億光年-使之成為有史以來天文學家觀測和識別的最遠的氣體之一。

  此外,他們發現了表明存在痕量元素(例如碳,氧,鐵和鎂)的光譜,這些元素由于比氦重,因此被化學稱為“金屬”。此類元素是在早期宇宙中產生的,因為第一代恒星(又稱“人口III”)在達到壽命終點并將其爆炸成超新星后釋放到了宇宙中。

  正如卡內基科學研究所的天文學家,這項新研究的合著者邁克爾勞赫(Michael Rauch)所說:

  “在我們確信[Big]爆炸發生僅8.5億年后,我們才開始研究這樣的原始氣體,我們開始懷疑該系統是否仍然可以保留第一代恒星產生的化學特征。”

  尋找第一代恒星一直是天文學家的目標,因為這將使人們對宇宙的歷史有更全面的了解。隨著時間的流逝,比氫重的元素在恒星的形成中起著關鍵作用,在恒星中,物質由于相互吸引而聚集在一起,然后發生重力塌陷。

  
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