科学家在银河系的卫星星系大麦哲伦云中发现了宇宙中最古老的恒星之一

作者:小菜 更新时间:2024-06-17 点击数:
简介:大麦哲伦星云的望远镜图像,这是一个围绕银河系运行的卫星星系,包含了宇宙早期组成的线索。

(图片uux.cn/Zden k Bardon/ESO)据美国生活科学网站(乔纳森·吉尔伯特):科学家们已经确认了银河系以外已知最古老的恒星之一。

这一发现于3月发表在《自然天文学》杂志上,在银河系的卫星星系大麦哲伦云(LMC)中发现了宇宙早期的遗迹,并揭示了太阳存在之前的

【菜科解读】

大麦哲伦星云的望远镜图像,这是一个围绕银河系运行的卫星星系,包含了宇宙早期组成的线索。

(图片uux.cn/Zden k Bardon/ESO)据美国生活科学网站(乔纳森·吉尔伯特):科学家们已经确认了银河系以外已知最古老的恒星之一。

科学家在银河系的卫星星系大麦哲伦云中发现了宇宙中最古老的恒星之一

这一发现于3月发表在《自然天文学》杂志上,在银河系的卫星星系大麦哲伦云(LMC)中发现了宇宙早期的遗迹,并揭示了太阳存在之前的条件。

宇宙大爆炸后诞生的第一批恒星在数十亿年前生存和死亡,因此没有留下来讲述早期宇宙的故事。

但这些恒星祖先的痕迹在第二代恒星中被保存下来,这些恒星形成并至今仍然存在。

该研究的主要作者、芝加哥大学的天体物理学家Anirudh Chiti在一封电子邮件中告诉《生活科学》,这些古老恒星的外层保存了其诞生气体云的化学成分,因此揭示了为这些云注入新化学物质的第一代恒星的成分。

奇蒂说,这些恒星的组成为了解数十亿年前恒星形成时元素的早期产生提供了一个窗口。

狩猎恒星遗迹最早的恒星在数十亿年前,也就是宇宙大爆炸后不久就开始发光了。

它们是由当时唯一存在的丰富元素制成的庞然大物:大约四分之三的氢和四分之一的氦。

这些巨星很快烧穿了它们的核燃料,脱落了外层,然后作为超新星爆炸,并在其核心内锻造了新的更重的元素,污染了它们的恒星邻域。

当第二代恒星从第一代恒星富集的气体云中诞生时,这些恒星灰就进入了混合物。

这个循环还在继续,构建了越来越重的元素,甚至为宇宙播下了生命的基石。

这是我们呼吸的氧气、骨骼中的钙和血细胞中的铁的来源。

詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的大麦哲伦星云中一个湍流恒星形成区域——30朵拉星云的图像。

(图片uux.cn/NASA、ESA、Elena Sabbi(ESA、STScI))通过测量恒星中这些元素的数量,天文学家可以估计其年龄。

积累的灰烬越少,恒星就越老,而年轻的恒星则积累了许多早期恒星的元素。

科学家在银河系的卫星星系大麦哲伦云中发现了宇宙中最古老的恒星之一

第一代恒星中没有一颗被观测到,但天文学家在我们的星系中发现了一些古老的第二代恒星。

这些化石非常罕见。

在我们的星系中,只有不到十万分之一的恒星来自第二代。

奇蒂在一份声明中说:你真是大海捞针。

从这些遗迹中,天文学家对我们银河系的早期状况了解了很多。

现在,他们想了解银河系是典型的,还是其他星系的情况不同。

为了回答这个问题,研究作者将目光投向了我们最近的星系邻居之一,LMC。

从南半球肉眼可见,LMC比银河系小,注定在大约24亿年后与银河系合并。

奇蒂说:LMC之所以引人注目,是因为它本身几乎是一个主要星系,而且最近才受到银河系的牵引。

该团队在欧洲航天局盖亚太空望远镜收集的数据中搜索LMC中的老恒星。

他们使用智利6.5米的麦哲伦望远镜进行了后续研究,发现了10颗铁含量比其他LMC恒星低约100倍的恒星,这意味着它们非常古老。

盖亚号宇宙飞船进行观测时的插图。

(图片uux.cn/ESA)其中一个脱颖而出。

它被称为LMC-119,比我们银河系以外的任何已知恒星都少这种宇宙污染。

科学家在银河系的卫星星系大麦哲伦云中发现了宇宙中最古老的恒星之一

这表明它是由一颗超新星富集的气体形成的,是LMC-119是第二代恒星且非常古老的可靠迹象。

我想说LMC-119很可能至少有130亿年的历史,Chiti告诉Live Science。

(相比之下,宇宙本身估计有138亿年的历史。

)如今,LMC距离我们约16万光年,但作者估计,当它最早的恒星形成时,它距离我们约600万光年。

他们在论文中说:这将早期LMC与银河系早期形成的第一批恒星的喷出物隔离开来。

这意味着LMC的古老恒星可以告诉天文学家另一个星系的婴儿状况。

有趣的是,LMC-119的碳含量比我们银河系中的古代恒星低得多。

这暗示了这两个星系中较重元素的形成方式存在之前未知的差异,并表明我们年轻星系的环境可能与LMC不同。

奇蒂说:能够开启大麦哲伦星云的恒星考古,并能够如此详细地绘制出第一批恒星是如何在不同地区化学富集宇宙的,这真的很令人兴奋。

他相信,在LMC中还有更多这样的古老恒星等待被发现。

奇蒂现在正在领导一个新项目,使用智利的布兰科4米望远镜和旨在识别银河系中最古老的化石恒星和我们的银河系邻居的设备,拍摄四分之一的南部天空。

通过发现这些遗迹,天文学家希望更好地了解恒星是如何利用构成我们周围所有元素的元素丰富宇宙的。

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。

未解之谜:银河系最深处看看科学家说?宇宙文明

银河系可能有30多个文明。

美国一家研究机构曾经发起一项研究,想搞清楚这里面到底存在多少文明。

然后他们用模拟的银河系的行星和地球上存在生命的概率做了一个计算。

经过计算,他们发现银河系的文明数量至少有30克,最多可能有200多个。

那么他们说这种话的目的和依据是什么呢?银河系的大小绝对是银河系中非常大的星系。

可以说,单单一个星系就能带给人们无限。

毕竟按照人类的科技水平,就算让我们飞行,1000万年也不一定能穿越太阳系。

当然,按照人类的科技,估计一千万年内时间都走不出来。

可以穿越银河系的技术。

如果按照方程计算星系中的生命,星系中确实有几十个文明,但是这些文明是否存在,现在我们还是要画一个问号。

毕竟,现在我们实际上已经对银河系进行了一些探索。

我们房间里有天文望远镜,还可以看到银河系的一些东西。

但是没有文明。

可能是因为我们的观察方法有问题,也可能是根本不存在。

毕竟用数学来计算宇宙本身是一个很奇怪的选择。

探索Tai 空每一次再次探索Tai 空都会刷新我们的认知。

也许在未来的某一天,我们真的可以发现人类和外星人之间的一些奇妙联系。

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