首页 > 宇宙 > 星系

宇宙还在制造新的星系吗?

星系 2026-05-08 菜科探索 +
简介:两个被称为NGC 7733和NGC 7734的棒旋星系正在合并。

下星系的上臂上方有一个尘土飞扬的结,这标志着第三个星系伴星。

【菜科解读】

两个被称为NGC 7733和NGC 7734的棒旋星系正在合并。

下星系的上臂上方有一个尘土飞扬的结,这标志着第三个星系伴星。

(图片来源:uux.cn欧洲航天局/哈勃和美国国家航空航天局,J.Dalcanton,暗能量调查/DOE/FNAL/NOIRLab/NSF/AURA;

致谢:L.Shatz)

(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(Paul Sutter):我们认为星系是古老的。

我们自己的银河系形成于136亿年前,詹姆斯·韦伯太空望远镜使我们能够追溯到早期宇宙中的一些最早的星系。

但星系今天还在诞生吗?

这是一个有趣的问题,因为它让我们深入了解星系形成的混乱、复杂、美丽的过程。

让我们来看看可能性。

第一个答案:否

星系很容易识别。

它们是恒星、气体和暗物质的大型集合。

它们在很大程度上彼此不同;

一个典型的星系大约有10万光年宽,而星系之间的典型距离大约是100万光年。

有时,星系会在星团内合并或聚集在一起,但除了少数例外,我们可以在很大程度上将一个星系与另一个星系分开。

它们就像农村的城镇:城镇之间的距离比城镇本身大,所以很容易被发现和定义。

有时,城镇会彼此相邻,有时,一个庞大的城市会吞噬它的邻居。

但总的来说,一个城镇只是一个城镇。

然而,定义星系的起点是另一回事。

星系在早期宇宙中是通过一个渐进的过程出现的,这个过程可以追溯到大爆炸的第一秒。

当时,密度高于平均水平的小口袋出现了,并在接下来的数亿年里稳步增长。

起初,只有暗物质才能涌入,因为常规物质正忙于与自身纠缠。

但一旦暗物质的口袋变得足够大,它们就会吸引周围的常规物质。

随着规则物质的聚集,它被压缩、破碎,并为第一批恒星提供了光。

这些原星系继续消耗更多的气体,与邻居合并,并成长为我们今天看到的完全形成的星系。

所以,从很多意义上说,今天没有新的星系出现。

建造它们的过程——将它们播种为密度的微小差异或暗物质的初始聚集——已经结束,这一行为发生在古代宇宙中,而且再也没有发生过。

在当今的宇宙中,不再有原星系——不再有等待压缩和创造新星系的气体云。

说到星系,我们看到的就是我们得到的。

第二个答案:是

但这只是定义星系起源的一种方式。

我们还可以看看另一个关键步骤:第一批恒星的出现。

回到城市的类比,一个城市最初规划的时间——用边界标记和测量线定义的轮廓——和第一批人开始搬进来的时间是有区别的。

如果我们只关注恒星的形成,我们会发现这是一个持续的过程,甚至延续到现代宇宙。

近年来,天文学家对一种名为恒星质量函数的测量方法有了详细的了解。

这是一个基本的人口统计,描绘了每个星系中有多少恒星在发光,或者换句话说,在宇宙的不同时期,每个星系中恒星的质量是多少。

恒星只占星系质量的一小部分;

其余的则是暗物质和随机气体团。

然而,恒星造就了星系,它们比任何其他星系成分都更容易观察。

随着对宇宙中星系进行采样的新调查,天文学家最近发现恒星质量函数正在全面上升。

这意味着,与数十亿年前相比,现在有更多的小星系、中星系和大星系。

新的小星系不是来自暗物质种子中的原星系的出现;

它们已经是刚刚开始恒星形成的物质团块。

另一方面,较大的星系主要是由较小星系的持续合并所驱动的。

它不会永远持续下去

因此,至少在一个重要方面,随着新一轮恒星形成,新的星系继续出现在宇宙舞台上。

它们一直都在那里,在那里闲逛了数十亿年,但它们现在才显现出来。

这个过程是可行的,因为恒星形成的效率非常低。

星系内的大部分气体永远不会变成恒星,它可以在不消耗太多物质的情况下持续很长时间,而且星系从一开始就需要很长时间才能开始。

但遗憾的是,聚会不会永远持续下去。

问题是,不仅宇宙在膨胀,而且它的膨胀也在加速——这种效应被称为暗能量。

尽管天文学家仍然不知道是什么驱动了暗能量,但他们可以观察到它对宇宙其他部分的影响:它正在将一切都分散开来。

随着宇宙的老化,物质越来越难聚集在一起形成新的星系并推动恒星的持续形成。

事实上,恒星形成的高峰期已经过去了数十亿年。

虽然新的星系继续发光,但出现的速度正在放缓,每年出现的新星系越来越少。

僵尸恒星周围具备宇宙生命诞生条件

 据国外媒体报道,当低质量恒星接近生命尾声时会演化成白矮星,科学家们认为白矮星发出的光恰好可用于维持宇宙生命的生存,其周围的可居住区将变得宇宙生命的温床,这个发现可能会使得具有潜在生命的行星比我们想象得更为普遍。

目前许多系外行星探索任务中都以寻找岩质行星信号为主,并且倾向于围绕类似太阳这样的G型主序星,这样的行星更符合具备外星生命并能演化至高级文明条件。

  相比较之下,白矮星似乎不太可能成为宇宙生命主要的诞生地,作为低质量恒星演化的结果使得白矮星在结束氢和氦的核反应后膨胀成一颗红巨星,此时红巨星并没有足够的质量支持反应继续进行,于是外层气体层逐渐被剥离而仅剩下了核心物质,这就是白矮星。

由于白矮星依靠电子简并压力进行支撑,其具有极端的高密度,而体积并不比地球大多少。

  尽管如此,科学家们仍然认为这些"僵尸恒星"周围可维持宇宙生命可居住区,满足液态水存在于行星表面,由于白矮星形成时具有极高的温度,其本身却没有能量来源,因此可以不断向外辐射热量,研究人员认为维持液体水温度的过程可达到80亿年之久,而我们的太阳系只有45亿年左右,如果让白矮星将热量全部释放变得寒冷的黑矮星,那么这个时间可能比宇宙的年龄还长,因此白矮星周围的轨道环境应该有足够的时间来诞生宇宙生命,并演化成高级文明。

  在最新一项的研究中发现,位于白矮星周围可居住区轨道上的行星可获得合适波长的光,可以维持光合作用的进行。

至关重要的是,白矮星周围并不是出现太多有害的紫外线辐射,其能量辐射方式与太阳存在不同之处,而紫外线却可以杀死行星上暴露出来的生命。

  根据英国公开大学研究人员卢卡福萨蒂(Luca Fossati)和他的同事们通过一项模拟实验发现白矮星周围轨道环境可支持生命的存在。

通过假设轨道上具有一颗类似于地球这样有大气层的行星存在,并模拟白矮星的各种条件,计算出源于白矮星的光达到行星表面时的能量值,尤其是紫外线波段这种损害DNA并可杀死生命的光线,他们发现紫外波段的光线抵达行星时只有地球上生命接受紫外线的1.65倍,从剂量的角度看,是非常接近地球环境的。

神秘“僵尸星球”无序运动或引宇宙灾难

无序的运动轨迹科学家发现僵尸星球复活近日天文学家发现了一个神秘的"僵尸"行星,它正环绕在索伦之眼恒星系统中。

根据外国媒体报道,近日美航天局利用哈勃太空望远镜感测到一个神秘星球,与其他有序运动的行星不同,它的行径十分危险。

其实早在2008年科学家就发现了这颗神秘球星,但由于当时判定它为一颗"僵尸"行星,并未引起人们重视。

而2012年科学家再次观测是惊奇发现它竟然重生,美加州大学伯利克分校的保罗-卡拉斯表示:"我们都被它惊住了,这应该是一颗死去的星球,我们此前分析过它的运动轨迹,认为它已经失去了引力,将逐渐进入尘埃带。

"不过虽然其恢复"生命",但它将面临更大的灾难,目前"僵尸星球"正在索伦之眼的恒星系统中无规则运动,这很容易引发碰撞,科学家也分析,如果碰撞将是灾难性的事件,必有一颗球星因此而遭遇不幸。

索伦之眼索伦之眼,Eye of Sauron,在所有正孕育黑洞的星系之中,NGC 4151是距离地球最近的目标之一,如果你看过这个星系的照片,你就不难理解为什么天文学家们把它称作"索伦之眼",这个距离地球4300万光年的星系核心区域,看上去正会给你这种恐怖的感觉。

宇宙还在制造新的星系吗?

点击下载文档

格式为doc格式