[圖文]科學家發現2300光年外太空塵埃噴泉 | 陽光歷史

 

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[圖文]科學家發現2300光年外太空塵埃噴泉

2016年10月26日 宇宙奧秘-短篇 暫無評論 閱讀 83 次

科學家發現2300光年外太空塵埃噴泉(圖)

紅色矩形星雲



  據美國宇航局太空網報道,美國天文學家在太空中發現了一個塵埃噴泉,將為科學家揭開宇宙中大量塵埃的來源之謎。


  事實上,因為一個太陽磁場的週期弱化,現在,我們太陽系經歷宇宙塵暴的頻率至少是幾年前的三倍。在未來1萬年的某個時候,我們將會穿過塵埃比現在更加密集的區域。所有這些塵埃來自哪裡?這一問題一直困擾著天文學家。美國芝加哥大學天文學和天體物理學教授唐納德·約克說:「我們不僅不知道這種物質是什麼,也不知道它由什麼組成,或者它是怎麼進入太空的。」


  約克和他的同事們現在發現一個塵埃噴泉,它似乎就是他們一直苦苦追尋的東西。這個塵埃製造廠是一個被命名為HD 44179的雙恆星系統,位於醒目的美麗紅色矩形星雲中間,這個由氣體和塵埃組成的奇特幾何體星雲距離我們2300光年。天文學家認為,這個紅色矩形星雲中的雙恆星之一在生成塵埃。它核心的氫元素已基本上燃燒殆盡,所以不再支持為其他恆星如太陽供能的熱核聚變的初級形式。


  約克和同事們解釋說,正如它們的稱呼一樣,這些「後漸近巨星支恆星」解體了,之後產生足夠的熱量點燃了新的燃料:氦。在數萬年的過渡過程中,這樣的恆星會逐漸失去它的大氣外層。塵埃被認為形成於被恆星輻射壓力外拋的這一冷卻外層。


  在雙恆星體系中,兩顆恆星經常分享物質,或者一方從另一方那裡奪取物質。因此,在較小的演化速度更慢的恆星周圍會形成一個由物質構成的圓盤狀結構。約克解釋說:「圓盤狀結構形成後,它們經常形成噴射流,並把部分物質噴出原始系統,把這些物質分佈在太空中。」這就是研究人員認為他們在紅色矩形星雲中觀察的東西。


  這一發現將於下月發表在《天體物理學雜誌》上。研究人員稱,該研究意義深遠,因為塵埃在恆星形成方式的科學論中至關重要。約克說:「如果氣體和塵埃組成的星雲因自身重力坍塌,它馬上就變得非常熱,開始蒸發。」一些可能是塵埃的東西就必須很快冷卻這一該星雲以阻止它被再次加熱。


  紅色矩形星雲中的大恆星是那些因太熱塵埃無法在它們大氣中凝結的恆星之一,但它周圍仍有一個巨大的含塵氣體環。


  維茲的研究組在7年期間在美國新墨西哥州的阿柏角天文台使用3.5米長的望遠鏡觀察該雙恆星大約15小時。維茲說:「我們的觀察發現,最可能的是引力或者紅色矩形星雲中的大恆星和太陽狀的同伴恆星之間的潮汐引力導致物質離開大恆星外層。」


  這些物質中的一些最終在較小恆星周圍形成了由塵埃構成的圓盤狀結構。大約500年後,物質逐漸旋成小恆星。就在這要發生之前,這顆較小的恆星以相反的方向通過叫做「雙極噴流」的兩道氣體噴流噴出一些物質。其他物質受大恆星表層的牽引最後在兩恆星周圍形成圓盤狀結構,然後冷卻。


  維茲解釋說:「如鐵、鎳、硅、鈣和碳等重元素凝成固體顆粒,也就是離開這一系統後我們看到的星際塵埃。」望遠鏡很難捕捉到宇宙塵埃,因為它只持續大約1萬年,是恆星生命中的短暫時刻。能捕捉到的機會極為偶然。


  天文學家在地球鄰近的銀河系中觀測到了類似紅色矩形星雲的其他物體。這說明在銀河系長達數十億年這段時間裡,,維茲研究小組看到的這個過程相當普遍。維茲說:「這個過程與我們在紅色矩形星雲中觀察到的過程非常相似,可能自銀河系形成後,這個過程可能發生過數億次。」


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