看点 为了孕育恒星 银河系正在“变胖”

原标题问题：为了孕育恒星，天河系正在“变胖”

 

　　众所周知，假如一总体摄入的能量高于破耗的能量，身体就可能发胖，反之则会瘦小。丈量人的体重增减只有一台秤罢了。

　　而浩大宇宙中的星系，特别是人类生涯的河汉系，处于怎么样的变换傍边，却是滋扰环球地理学家的宏壮艰难。日前，一个由欧洲航天局地舆学家安德鲁·福克斯博士领衔的海外研讨团队在《天体物理学报》上撰文指出，河汉系吸入的气体比呼出的气体质量更大，处于“发胖”的历程中。

　　那么，银河系的“呼吸”与品质变换对面有怎样的奥秘？这种“发胖”将给河汉系带来哪些影响？

　　气体物资互换 激活“一池春水”

　　天河系中赓续有气体被“吹”出，但这些气体还会从新被“吸”回，落到星河系上。这种“呼吸”象征着甚么？

　　“这是恒星的诞生与死亡所带来的气体尘土物质轮回。”中国科学院上海地理台副研讨员左文文在接受科技日报记者采访时透露表现，恒星从银盘中的气体份子云中坍缩形成。恒星演变进程中的星风，以及大风致恒星演化到生命初期发生的超新星爆炸，均会将大一小部分精力向外抛散，并向附近的星际精力发射激波，形成一个由压缩的气体与灰尘形成的壳状构造，即超新星陈迹。

　　“恒星可视为源于尘土，死亡时又归于灰尘。”左文文说。

　　恒星从生到死的整个生命周期成就了一次大尺度的搬运——将银盘中的气体尘土肉体向星河系更焦点的银晕中转移。而且，恒星的终身积累了少许的金属元素。地理学中通常把比氦元素原子数大的元素均称作金属元素，这些金属元素就像是一颗恒星兢兢业业地工作——奋力地熄灭本身，奋斗一辈子攒下的家当。它在平常生活中无意会“消费”，即经过星风征象抛出一一部分物资；更多的是在大品格恒星走向沦亡的那一刻，它穷极终身储蓄积累的“家当”，抛散四射，富厚了整个星系的元素组成，也点燃了下一代恒星生命起源的星星之火。

　　跟着年光的推移，银晕中的气体尘埃精神会逐步羁糜在共同，重力将导致这些气体团块落回银盘，起源下一轮恒星形成。

　　恒星的死亡哺养了新恒星的降生，尽头即是出发点。循环往复，“向死而生”。银河系也在无数个恒星的“献祭”中实现为了与相近情况的气体精神交换，就像一个湖泊，内中是一池活水。

　　高速分子云 标识表记标帜“流中听口”

　　那么，河汉系这个大湖泊是在“涨水”照常在“泄水”？很多研讨职员都想找到答案。

　　此次研讨给出的谜底是前者，即气体入流大于外流。

　　该项研讨把持哈勃太空望远镜的紫外波段数据，研讨了187个高速分子云，根据排汇线相对于静止参考系波长的移动，测定出它们在星河系尺度固定参考系的速率，分类成入流的高速分子云与外流的高速份子云。经由较量争论，研讨职员约莫流入率为每年0.53±0.17倍太阳质量，流出率为每年0.16±0.06倍太阳风致，解释当前银河系处在入流主导的时期。

　　入流的气体本源于那里？左文文指出，天河系的引力有可能将一小部分星系际介质拖拽进来，也可能会从它的卫星星系拖拽一些气体精力过来。

　　科技日报记者当心到，该研讨的首要对象是高速分子云。天河系中气体灰尘有数，为何研究职员单单瞄向了高速份子云？

　　左文文提到，恒星与恒星之间有星际介质，星系与星系之间有星系际介质。星系并非一个有着密闭鸿沟的零碎。

　　因而，没有任何一种气熟谙给自身自动贴上“外来者”或“本地人”的标签。那末，研讨人员若何界定哪些气体是外流或入流的“流入耳口”？哪些又是河汉系内“长居”的“常住生齿”？管理这些问题的切入点就是高速份子云。

　　通常，银盘中的“常住”气理解与银盘的扭转速度一致。而高速份子云中气体的移动速度要快于银盘的改动速度，这意味着它们很可能就是入流或外流气体的一种。再考察份子云的速度走向，赏析它是向着银盘挪动还是远离银盘挪动，即可判断该份子云是星河系吸入的照常呼出的气体。

　　当然，有了学者指出，该研讨疏忽了本就具有于银盘中的高速气体组织，如费米气泡等，这些银盘中已有的组织无疑会给履行带来时弊。

　　左文文也闪现，该研讨仅基于温度较低（约10000开尔文）的气体云块，给出的每一年入流、外流的气体风致均是下限，还需要有更大都据身手失掉更确切的到底。

　　呼吸的寄义 调控恒星生命周期

　　“恒星的形成会遭到气体入流与外流之间干系的调理。所以钻研气体循环过程，对于研究恒星形成、星系演变有很紧要的作用。”左文文展现，天河系是我们所歇息的星系，拥有相对来讲更雄厚的窥察数据去钻研气体轮回问题。

　　也许得多人都邑好奇，要是天河系不绝处于气体入流多于外流的形状，可能会怎么？

　　“内流多于外流，告白星系会累积更多的气体。河汉系提供了恒星产生所需的原料——气体、灰尘，有助于后续的恒星形成。”左文文闪现，相反，假如星系中气体外流不绝多于内流，总有一天，恒星形成的原质料会损失殆尽，星系中便再没有新恒星形成了。事实上，只管入流和外流决定了一个星系可否会有持续的恒星形成，但还要关注两者分歧有多大以及这种情况持续岁月有多长。

　　2018年日本东北大学的地舆学家在《天然》杂志撰文指出，天河系在两次恒星形成的“婴儿潮”之间经历了一个持续了数十亿年的休眠期，实践上是在“死亡”后“复活”了，而这一征兆与星系的气体轮回密不可分。

　　按照这一研讨，星河系早期吸入少许酷寒气体，开始形成第一代恒星。可以在70亿年前，恒星坍塌爆炸发生的袭击波将星系内气体加热到高温。这招致凛凛气体中止流入天河系，恒星的形成也随之停止。随着年光的推移，河汉系的低温气体逐渐辐射冷却，并在50亿年前劈头劈脸吸入新的冰冷气体。这招致了蕴含太阳在内的第二代恒星的形成。更需求的是，其余钻研正文，天河系的邻居“仙女座”星系可能也履历过沟通的历程。这剖明大质量的旋涡星系经常会泛起形成恒星的“休眠期”，而较小的星系则不会。

　　事实上，星系“呼吸”的概念也实用于恒星以至行星等宇宙中更小的系统。比拟银河系的“增重”，太阳与地球都在减重。依照美国国度航空航天局（NASA）和麻省理工学院的研究，太阳每年丢失1324.5万亿吨的风致，地球每年减轻1到5万吨。

　　正如昨天宇宙（Universe Today）网站所写：“不论咱们评论辩论的是行星、恒星照样星系，它们都在阅历出生、保留与死亡。在这期间，他们或许会增重或减重几磅。生命的轮回，便在宇宙的尺度上展开。”（于紫月）

 

 

 

(责编：朱传戈、杜燕飞)