據(jù)報道,在近日的英國《自然》雜志上,一篇有關(guān)平均紅移為1的一組星系所釋放的原子氫測量結(jié)果,正式被發(fā)表。這也是科學(xué)家們首次測量紅移為1的星系原子氫,這項研究成果不僅有助于人們理解星系中恒星的形成,同時,也填補了在恒星誕生領(lǐng)域和星系研究領(lǐng)域中的諸多空白。 原子氫和恒星有哪些關(guān)系? 在浩瀚的宇宙中,最重要的物質(zhì)之一,便是氫氣?,F(xiàn)代科學(xué)研究認為,氫氣是宇宙演化的關(guān)鍵?;蛘吣阋部梢赃@么認為,如果宇宙中沒有氫氣,那么在宇宙誕生后,如今的一切,很可能都不會發(fā)生。 為何這么說呢?因為氫氣決定了恒星的出現(xiàn)。在宇宙誕生早期,宇宙中什么都沒有,后來伴隨著氫氣的演化,第一批恒星出現(xiàn)了,通過恒星的內(nèi)部燃燒,宇宙中如今的各類物質(zhì)元素,才逐漸被填滿。 可以說,氫氣對于恒星來說,是恒星可以形成的關(guān)鍵。那么,氫氣是如何形成恒星的呢?簡單來說,就是宇宙中的中心原子氣體云由于自身引力的不穩(wěn)定而造成塌縮,這個過程中,物質(zhì)便在引力的作用下快速朝著氣體云的中心點墜落,之后,伴隨著氣體密度的增加,一部分便會轉(zhuǎn)化為熱能,在經(jīng)過一系列復(fù)雜的反應(yīng),最終,恒星的原始星坯就形成了。 這個時候,星坯的內(nèi)核是氫氣組成的內(nèi)核,當它被點燃的時候,一顆恒星也就只能是出現(xiàn)在宇宙之中?;蛘吒又卑滓稽c是,是氫氣落入氣體云形成原子氫,之后原子氫轉(zhuǎn)化為分子態(tài),再走便會形成恒星。 所以,想要研究恒星的誕生,研究原子氫,便成為了最關(guān)鍵的一步。來自印度國家射電天體物理學(xué)中心的科學(xué)家團隊,多年來便一直從事宇宙中原子氫的研究,最終有了測量原子氫過程中的新發(fā)現(xiàn)。 首次測量紅移為1的星系原子氫 在宇宙中,星系有很多,一些星系中的恒星也比較年輕,還有大量的恒星正在星系中孕育,這些批量形成恒星的星系,對于研究者來說,便是探測的關(guān)鍵。 參與這次研究的科學(xué)家團隊,重點搜索了紅移在0.74-1.45之間的7653個星系,在這些星系中,都有最終可以形成恒星的原子氫被不斷釋放出來。 在這里,為大家簡單解答一下什么是星系的紅移。所謂的紅移原理,就是星系的光源在地球觀測條件不變的情況下,它的光源頻率發(fā)生了改變,研究認為,這是由于星系正在不斷離我們遠去。 科學(xué)家們又將星系紅移,稱作“多普勒效應(yīng)”,研究認為,宇宙中的一切物質(zhì)都在運動,星系則都以驚人的速度在遠離我們,比方說通過觀測發(fā)現(xiàn),室女座星系團正在以每秒1210公里的速度遠離地球,這些星系的光譜便隨著移動,也在發(fā)生著改變。 拿這次科研人員研究原子氫的紅移星系來說,它們的移動速度都是非??斓?,在過去,科學(xué)家們也曾在紅移小于0.4的星系中發(fā)現(xiàn)過原子氫的存在,不過,這些紅移較小的星系都是相對成熟的,也就是說,紅移越大,星系也就越年輕。 在這次重點觀測的7653個星系中,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),原子氫的平均總質(zhì)量,是大于恒星平均質(zhì)量的,這意味著,這些星系中,有著充足的,可以點燃恒星的燃料。 不過,奇怪的是,通過估算后,卻發(fā)現(xiàn)這些星系中的恒星,在形成后只能燃燒10-20億年,顯然,根據(jù)現(xiàn)有的恒星形成和演化理論來看,這個發(fā)現(xiàn)顛覆了目前恒星領(lǐng)域的很多認知。 研究者認為,這或許是與人類對于恒星領(lǐng)域的研究中,仍然存在著諸多的空白有關(guān)。在宇宙中,有關(guān)恒星的演化過程,或許還有我們不知道的物質(zhì)加入其中。 人類為何要研究恒星呢?恒星是宇宙中最重要的居民,行星也是在恒星的星云殘骸中誕生的,只有徹底搞清楚恒星的誕生和演化等一系列問題,才可以更好地去研究宇宙演化,同時,也可以幫助人類解答許多有關(guān)行星的問題。 雖然人類已經(jīng)在地球上存在了數(shù)百萬年,但是人類真正的科學(xué)技術(shù)發(fā)展,也不過是200年左右的事,所以,人類需要解答的問題還有很多,大家覺得人類終有一天會徹底搞清楚宇宙的所有奧秘嗎? |
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