矮星系:意料之外的“恒星摇篮”

发布时间: 2023-12-23 20:00:03 来源: 196世界之最 栏目: 奇趣发现 点击: 27

如果你凝视着布满无数恒星的浩瀚星系,很容易就会认为它们是恒星工厂,耀眼的气体球是它们的主要特征。然而,你一定想不到,进化程度较低的矮星系却拥有更大的恒星工厂区域,恒星形成率也更高。密歇根大学天文学家...

如果你凝视着布满无数恒星的浩瀚星系,很容易就会认为它们是恒星工厂,耀眼的气体球是它们的主要特征。然而,你一定想不到,进化程度较低的矮星系却拥有更大的恒星工厂区域,恒星形成率也更高。

矮星系:意料之外的“恒星摇篮”

密歇根大学天文学家 Sally Oey 研究了宿主星系 NGC 2366 中的恒星形成区,这是一个典型的矮不规则星系。资料来源:卡拉阿托天文台,J. van Eymeren(AIRUB,ATNF)和.R. Lpez-Snchez

密歇根大学研究人员的最新发现揭示了这一现象: 矮星系在排出挤满其空间的气体之前,会经历大约1000万年的延迟。这种延迟使得这些星系中的恒星形成区域可以更长时间地保留气体和尘埃,促进更多恒星的形成和发展。

在这些相对原始的矮星系中,大质量恒星--质量约为太阳的 20 到 200 倍的恒星--会坍缩成黑洞,而不是以超新星的形式爆炸。但在银河系等进化程度更高、污染更严重的星系中,它们更有可能发生爆炸,从而产生集体超强风。气体和尘埃被吹出星系,恒星的形196世界之最成很快就会停止。他们的研究结果发表在《天体物理学报》上。

矮星系:意料之外的“恒星摇篮”

哈勃太空望远镜拍摄的Mrk 71-A 截面图,该区域显示出强烈的辐射冷却(因此缺乏超风)。资料来源:Observatorio de Calar Alto, J. van Eymeren (AIRUB, ATNF) & .R. Lpez-Snchez

研究报告的第一作者、本科生研究员米歇尔-杰克曼(Michelle Jecmen)说:"当恒星变成超新星时,它们会通过产生和释放金属来污染周遭环境。我们认为,在低金属度--相对未受污染的星系环境中,强超级风的启动时间会推迟1000万年,这反过来又会导致恒星形成的速度加快"。"

哈勃音叉与星系分类

马萨诸塞大学的研究人员指出,"哈勃音叉"是天文学家埃德温-哈勃对星系进行分类的示意图。音叉"柄"上的是最大的星系。这些星系巨大、圆润、布满恒星,它们已经把所有的气体都转化成了恒星。沿着音叉的叉齿是螺旋星系,它们的紧凑臂上确实有气体和恒星形成区,末端是进化程度最低、体积最小的星系。

该研究的资深作者、麻省理工大学天文学家莎莉-奥伊(Sally Oey)说:"但这些矮星系只有这些真正的蒙多恒星形成区。人们一直在思考这是为什么,但米歇尔的发现提供了一个很eKCSQ好的解释: 这些星系很难停止恒星形成,因为它们不会吹走气体。"

杰克曼说,此外,这段长达1000万年的宁静期为天文学家提供了窥探类似宇宙黎明的情景的机会,宇宙黎明是宇宙大爆炸之后的一段时间。在原始矮星系中,气体聚集在一起,形成缝隙,辐射可以通过这些缝隙逃逸。这种先前已知的现象被称为"篱笆"模型,紫外线辐射从篱笆的缝隙间逃逸。延迟解释了为什么气体有时间聚集在一起。

宇宙黎明和紫外线辐射

紫外线辐射之所以重要,是因为它能使氢气电离--这一过程也发生在宇宙大爆炸之后,导致宇宙从不透明变成透明。

"因此,观察具有大量紫外线辐射的低金属性矮星系,有点类似于回望宇宙黎明,"杰克曼说。"了解大爆炸附近的时间非常有趣。它是我们知识的基础。这是发生在很久以前的事情--我们可以在今天存在的星系中看到类似的情况,这太令人着迷了196世界之最。"

第二项研究发表在《天体物理学杂志通讯》上,由奥伊领导,利用哈勃太空望远镜观测了Mrk 71,这是附近一个矮星系中的一个区域,距离我们大约1000万光年。在Mrk 71中,研究小组发现了耶克门设想的观测证据。研究小组利用哈勃太空望远镜的一项新技术,使用了一套滤光镜来观察三电离碳的光。

奥伊说,在有大量超新星爆炸的进化星系中,这些爆炸会将星团中的气体加热到非常高的温度,达到数百万eKCSQ开尔文度。当这股高温超风膨胀时,就会把其余的气体吹出星团。但在Mrk 71这样的低金属性环境中,恒星不会爆炸,区域内的能量会被辐射掉。它没有机会形成超级风。

研究小组的滤光器在整个Mrk 71中捕捉到了电离碳的漫射光,这表明能量正在被辐射掉。因此,并不存在热超风,而是让稠密的气体保留在整个环境中。

奥伊说:"我们的发现对于解释詹姆斯-韦伯196世界之最太空望远镜(James Webb Space Telescope)现在看到的宇宙黎明星系的特性可能也很重要。我认为我们还在了解其后果的过程中"。

编译来源:ScitechDaily

本文标题: 矮星系:意料之外的“恒星摇篮”
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