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星云剧烈相撞形成秒速2500公里星风可致恒星形成中断(图)?


http://www.sciencehuman.com   科学人  网站  2012-08-26

 

剧烈星风秒速2500公里可致恒星形成中断(图)

这是M82,一个星爆星系,所谓星爆星系就是指正有大量恒星正在形成的星系。在这张多波段合成图像上,我们可以看到物质流正在从星系内部喷出

这是M82,一个星爆星系,所谓星爆星系就是指有大量恒星正在形成的星系。在这张多波段合成图像上,我们可以看到物质流正在从星系内部喷出

  新浪科技讯 北京时间8月23日消息,据物理学家组织网站报道,研究显示,大质量星系内部恒星形成时会形成剧烈的星风,这些星风将气体物质吹出星系内部,从而反过来阻止新生恒星的继续形成。

  借助3台望远镜获取的数据和图像,一个天文学家小组发现29个天体拥有速度高达每秒2500公里的外向星风,这一速度是在之前的其它星系中所未见的。亚历山大·戴蒙德-斯塔尼克(Aleksandar Diamond-Stanic)是加州大学南加州星系演化研究中心的研究员,也是这项研究的第一作者。他说:“这些星系几乎要将自己吹散了。大多数星风就像是一个喷泉,喷出去的气体最终还是会回落回星系内部,然而对于此次我们所观测到的这些星系而言,这些气体向外逃逸的速度太快,它们将不会再落回星系。”戴蒙德和他的同事们所做的这项研究的相关论文已经发表在近期出版的《天体物理学通报》上。

  他们此次所观测到的这些高速星风的速度约在每秒500公里至2500公里之间。起初他们认为这些星风可能来自类星体,但是随后进行的更细致的观察发现这些星风的源头是整个星系。这些星系的共同特点是年轻,明亮,密度高,它们正经历或刚刚度过最剧烈的恒星形成期。加州大学圣迭戈分校天体物理与空间科学研究中心的埃里森·科尔(Alison Coil)是这篇论文的合著者,他说:“这里的恒星空间分布密度很高,这就像是很多炸弹被放置在一起同时引爆。”

  每一个这样的炸弹爆炸都会清空自己周围的气体物质,然后是下一个炸弹,如此反复,最终从整个星系尺度上观察,气体便被抛射出了星系。拥有此类高速星风的星系相当罕见,这就引出了一个问题,那就是这究竟本身就是一种罕见的现象,还是这其实是大质量恒星演化过程中必须经历的一环,只是由于其持续时间过于短暂而很少被观测到?天体物理学家们目前仍然无法对恒星新生过程的如此终结方式给出合理的解释。

  研究星系演化模型的专家们常常会将这种现象归咎于星系核心拥有一个超大质量黑洞,即所谓的活动星系核。这种情形同样会产生剧烈的星风,这一机制也确实有可能解释由于星系内部气体的损失而导致恒星形成过程的中断。然而此次的新证据显示,星系核中可能并不需要黑洞的存在,同样可以发生此类气体损失以及随后导致的恒星形成过程中断现象。

  戴蒙德表示:“这种星风似乎是由大量恒星的新生引起的。而星系核心拥有超大质量黑洞的说法,很显然仅仅是对于这一现象的一种可能解释而已。”(晨风)

    [新浪网]

 

 

 

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  本报讯 据物理学家组织网、《天文学》杂志在线版消息称,天文学家去年发现的名为“雨燕J1644+57”的高能辐射源,原是一颗恒星在被超大质量黑洞撕碎时发出的“求救”耀斑,近日研究人员在《科学》网站发布报告称,他们发现“已故”恒星残存的余晖,在围绕着“凶手”黑洞旋转并发出X射线,这是45亿光年外物质落入黑洞发出的挣扎信号,其给了科学家一次绝无仅有的机会,去探索一个重量可能接近千万个太阳质量的黑洞的性质,以及能在一个超大尺度中去重测爱因斯坦相对论。

  去年《自然》杂志发表文章称,3月28日,天文学家借助美国航空航天局(NASA)的雨燕卫星探测到一个辐射源,其喷射的粒子束发射轴的一端恰好指向地球,使能观测到的亮度和能量大幅增强,进入了X射线范围。研究人员以坐标和探测器将其命名为“雨燕J1644+57”。当时判断,该发射源可能距地球约39亿光年,应在天龙座星系中心附近,而这种异常的能量释放,或系超大黑洞残忍吞噬了过于接近它的恒星所致。

  密歇根大学的鲁本斯·雷斯及其同事在接下来的日子里进行了更为严密的观测,借助欧空局下属XMM-牛顿太空望远镜,让他们“听”到了能揭开该辐射源神秘面纱的关键——X射线源中一种极其轻微的“摇晃”,即准周期振荡(QPOs)。这种现象的特征是最爱环绕在宇宙中最致密的天体附近——白矮星、中子星或者黑洞。

  天文学家此前也曾发现过类似的准周期振荡,但都是在些仅相当于几倍太阳质量的黑洞附近。而“雨燕J1644+57”中的黑洞真正不容小觑:通过每200秒波动一次的强度,研究人员发现其质量应相当于一千万倍太阳质量,位置在45亿光年外。

  黑洞的质量和自旋可以插入到爱因斯坦的广义相对论方程里来描述一个黑洞的引力。一些意见认为,在非常大的尺度上,广义相对论可能会与日常计算中有所不同。而遥远的超大质量黑洞无疑提供了一种绝佳方法来测试这种看法。哥伦比亚大学天体物理学家认为,对“雨燕J1644+57”研究导致了探测黑洞自旋和质量更直接了当的方式,亦了解黑洞如何伴随着宇宙的生涯而改变。

  毕竟45亿年前的宇宙,是一个与今时今日的宇宙并不完全相同的环境。而“倾听”这种振荡,即恒星被黑洞撕碎时发出的垂死“哀嚎”,还原出遥远宇宙中发生的弱肉强食事件,可开辟出验证相对论的新领域。

  (张梦然)

    [科技日报]

揭秘超新星爆发神秘起源 疑反物质介入(图)

仙后座第谷超新星爆发留下的残骸物质和气体团

  据国外媒体报道,超新星爆发是宇宙最强大的爆炸事件之一,其中仍然有许多未解之谜被掩盖在爆炸的尘埃中,但现在科学家们发现了爆炸起源的奥秘,其中涉及到强烈的伽马射线暴,这是宇宙中最强的能量释放之一,瞬间产生的辉光可超过一颗超新星爆发亮度的一百万倍。宇宙中的一些恒星在其演化未了阶段发生的强烈爆炸被认为是超新星爆发,也可以认为最强大的恒星能量释放事件,瞬间达到的亮等可使我们轻而易举地从天空中无数恒星世界中区别出来。

  目前科学家们了解到两种诱发超新星爆发的机制,一种类型的超新星被称为Ia型超新星,这是一种已经吸积了伴星大量物质的白矮星,但质量处于强德拉塞卡极限之下,当温度超过核聚变温度阈值时,就会在瞬间释放出能量。另一类为II型超新星,这是一种内部核坍缩而引爆的坍缩型超新星。图中显示了由美国国家航空航天局费米伽马射线探测卫星对第谷超新星残骸的能量释放研究。

  在过去的12年内,科学家们发现一种新的超新星类型,其被称为高光度超新星(super-luminous supernovae),这种超新星释放的辉光比此前发现的超新星更亮,范围可从两倍至一百倍不等。很明显此种高光度超新星有别于其他已发现的超新星。高光度超新星爆发事件似乎源于内核出现坍缩,很明显这个过程会涉及到镍放射性同位素在这些濒临死亡恒星上的行为机制,其质量相当于数倍的太阳质量。随着放射性物质的衰变,可以释放出大量的伽马射线并且产生反物质,而反物质正是介入了超新星演化进程中。

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  科学家阿维沙·盖尔—亚姆认为高光度超新星的确有其神秘之处,其中一种可能性是缺乏氢的恒星膨胀到非常巨大的直径,是我们太阳体积的十多倍,当它们发生超新星爆发时,就会释放出更明亮的辉光,但也需要很长一段时间。而另一些天文学家寻找宇宙中的一种被称为沃尔夫–拉叶星(Wolf-Rayet star)的天体,作为一种大质量的天体,其质量将是太阳质量的数倍。由于沃尔夫–拉叶星的旋转速度较快,因此这些恒星将失去其恒星物质。

  其神秘之处是因为我们知道这些天体的存在,而且可以在星系中观测到它们,但目前尚不清楚其是否具备了超级超新星爆发的环境。通常情况下高光度超新星爆发有助于科学家们寻找在早期宇宙中重元素如何被形成,而且超新星爆发产生的明亮辉光还可以用于当做宇宙的灯塔。阿维沙·盖尔—亚姆在8月24日出版在《科学》杂志论文中提到了高光度超新星事件的研究,而第二份论文涉及到由雨燕轨道探测器和费米伽马射线探测卫星提供的数据支持,也可对黑洞形成理论有个初步的认识。

   [腾讯网]

 

 

 

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