近日,中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站特别研究助理申淯夫主导的研究取得重要突破,找到了迄今为止银河系吸积邻近区域纯净气体、与本地气体混合后形成恒星的明确证据。相关研究成果发表在国际天文学刊物《The Astrophysical Journal》上。
宇宙大爆炸之初只产生氢、氦和极微量的锂,宇宙中的金属元素几乎全部由恒星合成。恒星死亡时的爆发瞬间会产生大量金属,和恒星核心核聚变形成的金属一起播撒到星际空间,与其余气体混合,这一过程被天文学家形象地称为气体被金属“污染”。按照银河系演化的经典图景,星际气体的“污染” 程度会持续加深,金属含量整体上升,新生恒星也会随之“越变越浓”。但观测中出现的低金属含量年轻恒星,与这一规律相悖。学界猜想:银河系周边的星系际空间远离恒星爆发活动,气体更接近原始的“纯净”状态;这些较纯净气体被银河系引力俘获后冲入星系盘,稀释了本地气体,进而孕育出低金属恒星。
为了验证这一猜想,研究团队将目光投向处于形成阶段的原恒星,并发现一个特殊的原恒星星团,其金属丰度分布跨度极大,这意味着它不可能诞生于混合均匀的气体云,更像是纯净气体与本地气体未充分混匀就已开始形成恒星,不同位置的恒星被稀释的程度各不相同。
经进一步验证后,团队分析了中性氢(HI)巡天数据:通过探测中性氢的21厘米特征谱线,既能定位星际气体的空间结构,也能通过多普勒效应测量气体的视向速度。结果显示,一道高速气体流清晰延伸至该星团,并在靠近星团处分叉,两股分支分别对接星团的两个子星团。申淯夫解释,银河系本地气体极难达到这么高的速度,高速气体流通常来自银河系周围;而分叉气流分别对应两个子星团是随机巧合的概率极低,足以证明气体与恒星之间存在真实物理关联。
这一发现为学界长久以来的猜测提供了明确的观测证据,确定了银河系可通过吸积周边气体来形成恒星。目前团队已申请使用国际先进设备开展后续观测,进一步解析气体混合与恒星形成的细节。
来源:长春新闻
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