银河系中拥有最广泛元素的"金标准&

作者:小菜 更新时间:2025-05-02 点击数:
简介:银河系中拥有最广泛元素的

【菜科解读】

  

银河系中拥有最广泛元素的

  银河系中拥有最广泛元素的"金标准"恒星HD 222925

  据cnBeta:在我们太阳的宇宙邻居银河系中,有一颗相对明亮的恒星,而在这颗恒星中,天文学家已经能够在太阳系之外的恒星中识别出最广泛的元素范围。

由密歇根大学天文学家Ian Roederer领导的这项新的研究,已经在这颗名为HD 222925的恒星中鉴定出65种元素。

在确定的元素中,有42种是重元素,它们被列在元素周期表的底部。

  在一颗恒星中识别这些不同的元素将帮助天文学家了解所谓的"快速中子捕获过程",或者说是宇宙中重元素产生的主要方式之一。

他们的研究结论已在网上公布,并已被接受在《天体物理学报》增刊系列中发表。

  "据我所知,这是我们太阳系以外的任何物体的记录。

而使这颗恒星如此独特的是,它有非常高的相对比例的元素,沿着周期表的底部三分之二列出。

我们甚至检测到了黄金,"Roederer说。

"这些元素是由快速中子俘获过程产生的。

这确实是我们试图研究的事情:了解这些元素是如何、在哪里和什么时候产生的物理学。

"

  这个过程也被称为"r-过程",从铁等较轻元素的存在开始。

然后,迅速地,例如一秒钟的时间中子就可以被添加到较轻元素的原子核中。

这就产生了较重的元素,如硒、银、碲、铂、金和钍,就是在HD222925中发现的那种,根据天文学家的说法,所有这些元素在恒星中都很少被发现。

  "需要大量自由的中子和一套非常高能量的条件来解放它们,并将它们添加到原子的核中,"Roederer说。

"能够发生这种情况的环境不多,也许只有两个。

"

  这些环境中的一个已经被证实:中子星的合并。

中子星是超巨星的塌陷核心,是已知最小和最密集的天体。

中子星对的碰撞会引起引力波,2017年,天文学家首次探测到来自合并中子星的引力波。

r过程可能发生的另一种方式是在大质量恒星的爆炸性死亡之后。

  "这是向前迈出的重要一步:认识到r-进程可能发生的地方。

但是,要问一句,那个事件实际上发生了什么?那里产生了什么?"Roederer说。

"这就是我们的研究的意义所在。

  Roederer和他的团队在HD 222925中发现的元素是在宇宙早期的大规模超新星或中子星的合并中产生的。

这些物质被抛出并扔回了太空,后来在那里重新形成了Roederer今天所研究的这颗星。

  然后,这颗恒星可以被用作这些事件中的一个特征。

未来的任何证明r-过程或自然界如何产生周期表底部三分之二的元素的模型,都必须具有与HD 222925相同的特征。

  至关重要的是,天文学家们使用了哈勃太空望远镜上的一种仪器,该仪器可以收集紫外线光谱。

这个仪器是让天文学家收集光谱中的紫外线部分的关键--来自HD 222925这样的冷星的微弱光线。

  天文学家们还使用了智利拉斯坎帕纳斯天文台的麦哲伦望远镜之一--这是一个联盟,麻省理工学院是其合作伙伴--来收集HD 222925的光学部分的光谱。

这些光谱编码了恒星内元素的"化学指纹",菜科网,阅读这些光谱不仅使天文学家能够识别恒星所含的元素,而且还能识别恒星所含某种元素的数量。

  Anna Frebel是这项研究的共同作者,也是麻省理工学院的物理学教授。

她帮助对HD 222925的元素丰度模式进行了整体解释,以及它如何告知我们对宇宙中元素起源的理解。

天文学家现在知道了在宇宙早期发生的一些r-进程事件的详细的逐个元素输出。

任何试图理解r-process发生了什么的模型都必须能够重现这一点。

  这项研究的许多合着者是一个叫做r-进程联盟的小组的成员,这个小组由致力于解决r-进程的大问题的天体物理学家组成。

这个项目标志着该团队的关键目标之一:以前所未有的详细程度确定哪些元素,以及在r过程中产生的数量。

恒星一定比行星重吗?一颗行星,打破你的刻板印象

这颗被禁止的系外行星,对于其恒星来说,质量太大了 "这一发现让我们意识到,我们对宇宙的了解是多么肤浅。

我们不会想到,在这样一颗低质量恒星周围会存在一颗如此沉重的行星"。

图为一颗大质量行星围绕一颗小质量恒星运行图片宾夕法尼亚州立大学)天文学家发现了一颗巨大的太阳系外行星,或称 "系外行星",它围绕一颗超冷矮星运行,而这颗矮星太小了,根本无法承载这样一个世界,这对科学家们关于行星和行星系统如何诞生的模型提出了挑战。

这颗被命名为LHS 3154 b的行星的质量是地球的13倍,这意味着它的质量与太阳系冰巨海王星相似,但它却紧紧地围绕着一颗质量比太阳小9倍的小矮星运行。

这意味着这个类似海王星的世界与其母恒星--位于大约51光年之外的LHS 3154--之间的质量比是地球与太阳之间质量比的100倍,研究人员认为这不可能发生。

这是第一次在宇宙中较小的恒星周围发现质量如此大的行星。

"这项研究的合著者、宾夕法尼亚州立大学天文学和天体物理学维恩-威拉曼(Verne M. Willaman)教授苏夫拉特-马哈德万(Suvrath Mahadevan)在一份声明中说:"这一发现让我们真正认识到,我们对宇宙的了解是多么肤浅。

"我们不会想到,在这样一颗低质量恒星周围会存在一颗这么重的行星"。

挑战恒星和行星的诞生过程恒星是由大量的气体和尘埃云积聚成密度过高的斑块而形成的,这些斑块不断增大,最终在自身引力的作用下坍塌。

这样,一颗幼年恒星就被称为 "原行星盘 "的残留物质所包围。

顾名思义,科学家认为行星最终就是从这个残留物质盘中诞生的。

恒星形成过程中遗留的物质数量为这些潜在行星的大小设定了限制。

研究小组确定,LHS 3154 b 的行星内核非常重,因此它所来自的行星形成盘必须拥有大量的固体物质。

宾夕法尼亚州立大学天文学研究生梅根-德拉默(Megan Delamer)解释说,简而言之,它必须拥有比当前模型预测的更多的物质。

因此,发现这颗特殊系外行星后,人们也提出了关于恒星形成的问题。

这是因为LHS 3154最初的原行星盘中尘埃与质量的比率和尘埃与气体的比率必须比预测值高出10倍,才能诞生像LHS 3154 b这样大质量的海王星般的世界。

马哈德万解释说:"低质量恒星LHS 3154周围的行星形成盘,预计不会有足够的固体质量来形成这颗行星。

"但它就在那里,所以现在我们需要重新审视我们对行星和恒星如何形成的理解。

"左)地球-太阳系统(右)新发现的系外行星 LHS 3154 b 及其恒星系统(图片宾夕法尼亚州立大学)宜居带行星探测器超出预期马哈德万及其同事利用德克萨斯州麦克唐纳天文台霍比-埃伯利望远镜的天文摄谱仪--宜居带行星探测器(HPF)探测到了系外行星LHS 3154 b。

HPF的设计目的是在系外行星围绕银河系中一些最冷的恒星运行时探测它们。

实际上,马哈德万和一个团队一起协助建造了这台仪器,其重点是那些离恒星既不太近也不太远的行星,因为它们无法承载液态水,而液态水是生命的一个关键条件。

这些行星位于恒星周围所谓的宜居带。

这类行星不容易被发现,部分原因是冷恒星的宜居带比太阳系的宜居带更靠近这些恒星。

这意味着,这些行星经常被其相对较小的母恒星发出的光线所遮挡。

此外,预计这些行星本身也很小,因此更难被探测到。

想想看,恒星就像是一堆篝火。

火越冷,你就越需要靠近火堆取暖。

马哈德万说,行星也是如此。

如果恒星更冷,那么行星就需要离恒星更近,这样它才会足够温暖,能够承载液态水。

#p#分页标题#e#"如果一颗行星与其超冷恒星的轨道足够接近,恒星光谱或光线的颜色在受到轨道行星牵引时发生了非常微妙的变化,我们就可以通过观测这种变化,来探测这颗行星。

- 10颗最像地球的系外行星- 两颗可能适合居住的类地行星环绕着宇宙后院的一颗恒星运行- 在附近恒星的宜居带发现两颗 "超级地球 "系外行星探测LHS 3154 b对HPF来说非常重要,因为它显示了该仪器具备提供重要系外行星结果的潜力。

团队成员、普林斯顿大学NASA萨根天体物理学研究员表示,这一结果超出了对该仪器的所有预期。

"我们的发现为所有现有的行星形成理论提供了一个极端的测试案例,"Mahadevan 总结道,"这正是我们建造HPF的目的,发现银河系中最常见的恒星是如何形成行星的,并找到这些行星。

银河系的中心如此明亮?那里藏着什么?

  从哈勃望远镜拍照的银河系相片来看,银河系就像一个巨大的旋涡,因为一切的星系都围绕着银河系的中心旋转,包含咱们的太阳系。

一起,你会发现银河系的中心非常亮堂。

那里有超级天体吗?科学家给出了一个意想不到的答案。

  为什么银河系的中心如此亮堂?那里藏着什么?  “运动是肯定的,静止是相对的”是人类在物理学中提出的物理运动状况的概述。

这个理论也适用于世界。

世界中的天体一向在运动,因为它们围绕着更大的天体旋转,这是因为天体的引力比它们自身大。

    为什么银河系的中心如此亮堂?那里藏着什么?  这种现象在世界中很普遍,特别是以咱们的太阳系为典型比如。

太阳系中的八颗行星都围绕着中心天体太阳运动,因为太阳的引力如此之大,以至于每颗行星都牢牢地固定在自己的轨道上,不能违背。

但是,太阳的一切引力都是因为它巨大的体积和质量。

依据科学家的研讨,太阳的质量占太阳系总质量的98.83%。

  为什么银河系的中心如此亮堂?那里藏着什么?  太阳系外有很多的恒星体系,其间大部分是像太阳系一样的单恒星体系,即以恒星为中心。

当然,有两个恒星体系和三个恒星体系,其间离地球最近的恒星体系是三星体系,菜叶说说,科学家称之为“附近星系”。

为什么银河系的中心如此亮堂?那里藏着什么?  太阳系、附近星系和其他星系实际上坐落银河系的边际,那里的恒星密度不高,所以咱们在地球上看到的夜空总是以黑色为背景。

银河系的中心是一片亮堂,如果太阳系坐落银河系的中心,那么地球上的夜晚就会像白天一样。

  为什么银河系的中心如此亮堂?那里藏着什么?  那么,为什么银河系的中心如此亮堂,它的周围如此暗淡?事实上,科学家们在发现银河系时就发现了这个问题,但是当时的技能还不够先进,无法对这个问题进行进一步的研讨。

既然天文科学技能已经发展到相对较    高的水平,科学家天然不会错失这样的时机。

  为什么银河系的中心如此亮堂?那里藏着什么?  通过科学家很多的观察和研讨,咱们发现银河系中心如此亮堂的原因是有很多的恒星。

依据科学家的估计,大约90%的恒星会集在银河系的中心,大约在20万光年之内。

在太阳系中,一个太阳足以照亮整个星系。

当数百万、数千万乃至上亿个恒星体系集合在银河系中心时,亮度是可以幻想的。

  为什么银河系的中心如此亮堂?那里藏着什么?此外,科学家还以为银河系中心有一个超大质量黑洞,并将其命名为“人马座A”。

有些人可能会质疑黑洞是否能吸收光。

为什么银河中心的亮度依然这么高?  为什么银河系的中心如此亮堂?那里藏着什么?  起初,科学家们也对这些问题感到困惑,但在观察到恒星被吞噬后,他们终于理解了原因。

事实证明,当被射手座甲吞噬时,恒星会宣布更强的光度。

射手座甲作为银河系中最大的黑洞,会吞噬一向呈现在其地平线上的恒星,所以会宣布安稳的光流。

  为什么银河系的中心如此亮堂?那里藏着什么?  正是因为以上两个主要原因,咱们可以看到银河系的中心如此亮堂。

但是,咱们的太阳系简直坐落银河系的边际,射手座还没有发展到足以吞噬太阳系的程度。

或许将来会达到这个水平?或许到那时人类将不复存在。

    为什么银河系的中心如此亮堂?那里藏着什么?

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