詹姆斯·韦伯太空望远镜发现宇宙最大恒星

作者:小菜 更新时间:2023-05-22 点击数:
简介:梅西耶-15的图像,这是一个球状星团,拥有多达一百万颗紧密排列的恒星。

据法新社(皮埃尔·塞勒里耶):詹姆斯

【菜科解读】

  

詹姆斯·韦伯太空望远镜发现宇宙最大恒星的迹象

  梅西耶-15的图像,这是一个球状星团,拥有多达一百万颗紧密排列的恒星。

  据法新社(皮埃尔·塞勒里耶):詹姆斯·韦伯太空望远镜已经帮助天文学家探测到超大质量恒星的第一个化学迹象,“天体怪物”在早期宇宙中发出数百万个太阳的亮度。

  迄今为止,在任何地方观察到的最大的恒星的质量大约是我们太阳的300倍。

  但是在一项新的研究中描述的超大质量恒星估计有5000到10000个太阳的质量。

  这项研究背后的欧洲研究人员团队此前在2018年提出了超大质量恒星存在的理论,试图解释天文学的一个重大谜团。

  几十年来,天文学家一直对被称为球状星团的不同恒星组成的巨大差异感到困惑。

  这些星团大多非常古老,可以在一个相对较小的空间内包含数百万颗恒星。

  天文学的进步揭示了越来越多的球状星团,它们被认为是宇宙第一批恒星和第一批星系之间缺失的一环。

  我们的银河系有超过1000亿颗恒星,大约有180个球状星团。

  但问题仍然存在:尽管推测所有的恒星都是在同一时间从同一团气体中诞生的,为什么这些星团中的恒星有如此多的化学元素?

  横冲直撞的“种子明星”

  许多恒星都有需要大量热量才能产生的元素,比如铝,需要高达7000万摄氏度的温度。

  这远远高于恒星被认为在其核心达到的温度,大约为1500-2000万摄氏度,类似于太阳。

  因此,研究人员提出了一个可能的解决方案:一颗狂暴的超大质量恒星喷射出化学“污染”。

  他们认为这些巨大的恒星是由紧密排列的球状星团中的连续碰撞产生的。

  日内瓦大学天体物理学家、该研究的主要作者科琳·夏邦内尔(Corinne Charbonnel)告诉法新社记者,“一种种子恒星会吞噬越来越多的恒星”。

  她补充说,它最终会变得“像一个巨大的核反应堆,不断以物质为食,这将喷出大量的物质”。

  她补充说,这些被丢弃的“污染”将反过来滋养年轻的正在形成的恒星,在它们越接近超大质量恒星时,给它们更多种类的化学物质。

  但是团队仍然需要观察来支持他们的理论。

  就像找到一根骨头

  他们在银河系GN-z11中发现了它们,该星系距离我们超过130亿光年——我们从它身上看到的光来自宇宙大爆炸后仅仅4.4亿年。

  它是由哈勃太空望远镜在2015年发现的,直到最近还保持着观测到的最古老星系的记录。

  这使得它成为哈勃的继任者詹姆斯·韦伯最强大的太空望远镜的早期目标,该望远镜于去年开始发布其第一次观测结果。

  韦伯提供了两条新线索:球状星团中恒星密度惊人,最重要的是,存在大量的氮。

  制造氮需要真正极端的温度,研究人员认为只有超大质量恒星才能产生氮。

  “多亏了詹姆斯·韦伯太空望远镜收集的数据,我们相信我们已经找到了这些非凡恒星存在的第一条线索,”夏邦内尔在一份声明中说,该声明还称这些恒星为“天体怪物”。

  Charbonnel说,如果该小组的理论以前是“我们超大质量恒星的一种足迹,这有点像找到一块骨头”。

  “我们正在猜测这一切背后的野兽的头,”她补充说。

  但是几乎没有希望直接观察到这种野兽。

  科学家们估计超大质量恒星的预期寿命只有大约200万年——在宇宙时间尺度上只是一眨眼的功夫。

  然而,他们怀疑球状星团在大约20亿年前就已经存在,他们还可以揭示更多他们曾经拥有的超大质量恒星的痕迹。

  这项研究发表在本月的《天文学和天体物理学》杂志上。

世界最神秘十大未解之谜:生命的基石可以在年轻恒星周围迅速形成

据美国太空网(Robert Lea):长期以来,科学家们一直在质疑,生命所需的复杂分子是如何在太阳年轻时的动荡和暴力环境中形成的。

理论上,一种名为球粒陨石的陨石家族为地球提供了适合生命的物质。

但问题是,首先是如何将含有碳、氮和氧等元素的复杂有机分子密封在这些陨石中的?新的研究表明,这些大分子(生命的基本组成部分)形成的热点可能是婴儿恒星周围旋转物质盘中的所谓尘埃陷阱。

在这里,来自中心年轻恒星的强烈星光可以在短短几十年内照射积累的冰和尘埃,形成含碳大分子,这是相对快速的。

这意味着当较大的星子形成行星时,大分子可能已经存在,或者它们可能以小鹅卵石的形式密封在小行星中。

这些小行星可能会在太空中反复碰撞而破裂,形成更小的天体。

其中一些可能以陨石的形式到达地球。

含有复杂分子的冰粒子的图示(图片uux.cn/ESO/L.Cal ada)伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室的团队成员Paola Pinilla告诉Space.com:在行星可能需要容纳生命的大分子物质的形成中,发现集尘器的新的关键作用是令人难以置信的。

集尘器是尘粒生长为鹅卵石和星子的有利区域,而鹅卵石和星子子是行星的组成部分。

Pinilla解释说,在这些区域,非常小的粒子可以通过持续的破坏性碰撞不断地被重建和补充。

这些微小的微米级颗粒可以很容易地被提升到围绕婴儿恒星的扁平恒星形成物质云的上层,称为原行星盘。

Pinilla说,一旦到达这里,这些粒子就可以从它们的婴儿恒星接收适量的辐射,从而有效地将这些微小的冰粒子转化为复杂的大分子物质。

在实验室里复制太阳系的早期像太阳这样的恒星是在巨大的星际气体和尘埃云中形成过度密集斑块时诞生的。

首先成为原恒星,婴儿恒星体从其诞生云的剩余部分收集物质,堆积在其核心中引发氢与氦核聚变所需的质量上。

这是定义恒星主序星寿命的过程,对于围绕太阳质量的恒星来说,这一寿命将持续约100亿年。

这颗年轻的恒星被一个原行星盘包围着,原行星盘是在它的创造和提升到主序星过程中没有被消耗的物质。

顾名思义,植物是从这种物质和圆盘内形成的,但它也解释了彗星和小行星的起源。

我们的太阳系大约在45亿年前经历了这个创造过程。

之前在地球实验室进行的研究表明,当这些原行星盘受到星光照射时,它们内部可以形成数百个原子的复杂分子。

这些分子主要由碳构成,类似于黑烟或石墨烯。

围绕婴儿恒星PDS 70的原行星盘至少有两颗正在形成的行星。

(图片uux.cn/ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty等人)尘埃阱是原行星盘中的高压位置,分子的运动在这里减慢,尘埃和冰粒可以积聚。

这些区域的较慢速度可以使颗粒生长,并在很大程度上避免导致碎片化的碰撞。

这意味着它们可能对行星的形成至关重要。

该团队想知道星光给这些区域带来的辐射是否会导致复杂的大分子形成,并使用计算机建模来测试这一想法。

该模型基于阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)收集的观测数据,该阵列由智利北部的66台射电望远镜组成。

莱顿大学的团队成员Nienke van der Marel说:我们的研究是天体化学、ALMA观测、实验室工作、尘埃演化和太阳系陨石研究的独特结合。

我们现在可以使用基于观测的模型来解释大分子是如何形成的,这真的非常酷。

该模型向团队透露,在除尘器中创建大分子是一个可行的想法。

伯尔尼大学的团队负责人Niels Ligterink说:当然,我们原本希望得到这样的结果,但令人惊讶的是,结果如此明显。

我希望同事们能更多地关注重辐射对复杂化学过程的影响。

大多数研究人员专注于几十个原子大小的相对较小的有机分子,而球粒陨石大多含有大分子。

在不久的将来,我们期待着使用阿塔卡马大型毫米阵列(ALMA)等强大的望远镜进行更多的实验室实验和观测来测试这些模型,Pinilla总结道。

该团队的研究于周二(7月30日)发表在《自然天文学》杂志上。

令科学家困惑的宇宙未解之谜:太阳?属于一颗炽烈的恒星太阳系老大

地球在宇宙中虽然比较渺小,但是确是独一无二的生命星球。

万物生长需要都需要阳光,所以大家看到天上的太阳就是我们生命老大,主宰着世间所有的一切。

那么太阳是什么星呢?其实是一颗炽烈的恒星,下面小编就来揭开这颗行星的神秘之处。

太阳是属于恒星天上的太阳高高照,世间万物生长需要阳光,没有它则是一片黑暗。

在宇宙中太阳是太阳系中心的一颗恒星,我们地球就是围绕着太阳进行公转。

太阳的质量主要由四分之三的氢、以及少量重元素组成的。

太阳温度是非常高的,其表面温度为5770度,而中心温度为1500万度,还具有4000亿个大气压,若是在表面冒一个泡就相当于一百亿枚核弹爆炸威力,大家看起来是不是觉得特别恐怖,所以是一个威力巨大的火球。

太阳70亿年后消失就科学家研究得知,太阳目前寿命是在45.7亿岁,大约还过70一年后就是消失。

于是许多人就担心地球将来会怎么办呢?会不会也随着太阳走向灭亡呢?其实大家也不用过于担心,或许那个时候人类已经达到了主宰宇宙空间了,能够有效避免地球受到伤害。

太阳有生命吗在近期关于太阳是否有生命存在不少争论,例如美国航天局拍到了有飞船在太阳附近活动。

许多人猜想是不是有更高级的生命存在了,不过截止目前人类还没有发现太阳有生命迹象,只能说在以后科学逐步发达,去发现这些未知的事物。

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