銀河系外圍發現恒星墓地,厚度比本體大三倍,有10億顆逝去的恒星

天空之城 2022/10/04 檢舉 我要評論

世間萬物都有起點和終點,有誕生就自然有4亡,恒星也不例外。

來自悉尼大學天文研究所的學者發現了銀河系4星的墓地,經過長久的觀測與記錄,科學家繪制出了一張巨大的 4星分布圖表,它們散落在銀河系的各處,整個結構的大小甚至超過了銀河系。

銀河系的歷史十分悠久,大約在宇宙大爆炸8億年之后它就誕生了,并在隨后的時間里不斷壯大自己,時至今日銀河系的恒星總數足有上千億顆,在銀河系厚盤的深處,仍有早期的一代恒星堅守著,年齡可達到百億年之久。

現代主流理論認為,恒星普遍誕生于星云之中,星云的概念較為廣泛,任何擴散物質都可以稱為星云, 而恒星誕生的地方則是在星云中的分子云,它的包含了大量的氫分子和少量的氦分子,多半是大質量恒星爆發后留下的遺骸。

分子云從誕生之日起,就在緩慢地旋轉,不過由于它的分布范圍很廣,所以旋轉速度也很慢,隨著時間的推移,分子云內部會出現一個氣體和塵埃密度較高的區域,通常來說,該區域的直徑可以達到一光年,這就是恒星的搖籃。

隨著物質密度的增高,其他的物質也會發熱和升溫,同時吸引更多的物質向分子云中心跌落,最終形成漩渦, 大約在幾萬年過后,漩渦會進一步增大成盤狀漩渦,中心氣體則在不斷擠壓下逐漸形成一個高質量且高密度的球體。

這時原始恒星就誕生了,它會進一步吸收周圍的氣體和塵埃,變得更亮更熱,直至突破臨界, 產生核聚變反應,成為一個真正的恒星。

每個恒星都會度過穩定的主序星階段,質量和大小不同時間也會有所不同, 從幾千萬年到上百億年都有分布,這是恒星一生中最漫長也最平凡的時期。

當它的氫耗盡時,就開始步入了演化末期,氫變成氦,氦變成碳,直至聚變出鐵的那一刻,恒星內部向外的壓力再也抵抗不住自身向內的引力,發生大爆炸,走向4亡或是踏上另一端旅程。

質量較小的恒星會成為一顆暗淡的白矮星,并被氣體云所包裹,質量更大的恒星則會在超新星爆發中變成一顆中子星或黑洞被稱為 「4星」,在銀河系漫長的歷史中,這樣的4星至今大約有10億顆左右。

4星足以扭曲周圍的空間和時間,至今仍是人類認知之外的事物,所以對它們的分布進行建模是一項重大的任務。

繪制它們十分艱難,因為你可能根本找不到它們在哪里, 超新星爆發會產生不對稱的沖擊波,可以在隨機的任意方向把恒星內核加速到每小時三百萬公里,由于它們移動速度極快且方向完全隨機,一般在超新星爆發的地方很難找到4星。

幾十億年后人類再尋找它們,就好像一個在星際空間內漂泊的幽靈。

所以在繪制圖像時,除了常規的觀測以外,研究人員還建立了一個復雜的模型,在模型算法中輸入恒星演化時期各個關鍵節點位置的有關信息,就可以得到4星可能存在的分布圖。

從初步的結構來看, 一個已經逝去的銀河系,似乎要比活著的銀河系大得多,也蓬松得多。

在生成的地圖中,4星的殘留物以及超新星能力沖擊帶來的模糊效應,使銀河系顯著的旋臂消失了,取而代之的只有一大團模糊的光暈。

從側面來看,銀河系墓地的厚度比銀河系本體整整大了三倍,隨著時間的推移,銀河系邊緣的旋臂會變得越來越松散與暗淡, 大量的4星會聚集在這片區域,并最終脫離銀河系,消失在宇宙之中。

根據現有的數據來看,科學家認為最外圍的旋臂上,大約有三分之一的恒星都已經消失了。

太陽系在銀河系中處于相對外圍的位置,在這片區域也更容易碰到從內部拋出來的4星,從統計學角度來看,距離太陽最近的4星可能只有65光年,在宇宙的尺度下,這個距離已經非常近了。

所以可以說,太陽系實際上是在4星的墓地中穿行,不過這恰好更利于我們觀察它。

大約在50億年后

太陽就會走出主序星階段,變成一顆不穩定的紅巨星,最終在爆炸中逝去,留下一顆白矮星,不過它和我們上面所說的4星幾乎不是一個量級的。

它不具備4星的能量,并且太陽也沒有超新星爆發時產生的沖擊波加速, 無法以高速向外圍沖去,所以太陽大概也進不了銀河系的墓地。

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