可能是宇宙最早恒星之一的恒星化石?

作者:小菜 更新时间:2025-04-20 点击数:
简介:天文学家发现了一颗极其不寻常的恒星,他们认为这是宇宙最早恒星之一的恒星化石或残余物。

这颗名为 AS0039 的恒

【菜科解读】

  天文学家发现了一颗极其不寻常的恒星,他们认为这是宇宙最早恒星之一的恒星化石或残余物。

这颗名为 AS0039 的恒星位于 Sculptor 矮星系中,距离太阳系约 290,000 光年。

在银河系外测量的任何恒星中,这颗恒星残骸的金属浓度最低,尤其是铁。

研究人员认为,这一发现证明残余物是宇宙最早恒星之一的直系后代,其中金属含量极低。

  研究小组发现,AS0039 的原始母星质量约为 20 个太阳质量,很可能死于超新星——这种恒星爆炸的威力是普通超新星的10 到 100 倍。

  这一发现可能会揭示关于宇宙第一批恒星的新信息,这些信息直到现在才被直接或间接地观测到。

“AS0039 具有如此不寻常的化学成分,它使我们能够探测第一批恒星的性质,特别是它们的恒星质量。

”该研究的合著者、英国剑桥大学的天文学家 Mike Irwin 告诉 Live Science 。

一颗极其不寻常的恒星——可能是宇宙最早恒星之一的恒星化石?.jpg

  尽管所有的恒星都是被称为等离子体的热气体球,由核心元素的融合提供燃料,但它们也极其多样化;它们的大小和颜色范围很广。

但是所有的恒星都可以根据它们的化学成分或金属丰度分为三个不同的组——星族 I、星族 II 和星族 III。

  星族 I 恒星与太阳和可观测宇宙中的大多数其他恒星一样,金属含量很高,尤其是铁,并且富含相对较重的元素,如钙和镁。

星族 II 的恒星,例如 AS0039,则要少得多;这些金属贫乏的恒星只含有微量的重元素。

从未见过的第三族星几乎完全不含金属,并且重元素为零。

  欧文说:“虽然从未探测到第三族恒星,但天文学家知道,宇宙中诞生的第一批恒星应该是第三族恒星。

  在核聚变过程中,氢原子融合在一起形成氦,释放出巨大的能量。

大多数恒星——那些质量高达 1.4 个太阳质量的恒星——会慢慢耗尽它们的氢燃料,直到没有剩下的燃料,膨胀成红巨星,最终坍缩成白矮星。

艺术家对早期宇宙中第三族群恒星的印象.jpg

  然而,较大的恒星很快就会耗尽它们的氢,而是开始将氦融合成碳,最终将碳融合成铁,这是恒星可以产生的最重的元素。

最终,这些大恒星变得过于密集并自行坍缩并爆炸成超新星,这不仅将恒星的元素分散到周围的空间中,而且释放出足够的能量来产生比铁重的元素。

  新恒星通常是在先前恒星留下的气体云中诞生的,因此当它们形成时,它们会从它们之前的爆炸恒星中吸收一些金属和重元素。

因此,今天观察到的所有恒星都是星族 I 或星族 II 星,因为它们是由先于它们的恒星的残余物形成的。

  然而,欧文说:“宇宙中的第一批恒星,即第三族恒星,是由纯氢形成的,这是大爆炸后产生的第一种元素。

”“第三族恒星被定义为宇宙中形成的第一代恒星,因此是由零金属丰度形成的。

  这些主星也缺乏重元素,因为没有超新星创造它们。

  当研究人员发现 AS0039 时,他们惊讶于它的金属含量如此之低,即使与其他第二族群恒星相比也是如此。

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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