科學家發現罕見「星系」，其移動速度極快，裡面的燃料能點燃恆星

2020-10-19 三體使者

據報導，在近日的英國《自然》雜誌上，一篇有關平均紅移為1的一組星系所釋放的原子氫測量結果，正式被發表。這也是科學家們首次測量紅移為1的星系原子氫，這項研究成果不僅有助於人們理解星系中恆星的形成，同時，也填補了在恆星誕生領域和星系研究領域中的諸多空白。



原子氫和恆星有哪些關係？

在浩瀚的宇宙中，最重要的物質之一，便是氫氣。現代科學研究認為，氫氣是宇宙演化的關鍵。或者你也可以這麼認為，如果宇宙中沒有氫氣，那麼在宇宙誕生後，如今的一切，很可能都不會發生。

為何這麼說呢？因為氫氣決定了恆星的出現。在宇宙誕生早期，宇宙中什麼都沒有，後來伴隨著氫氣的演化，第一批恆星出現了，通過恆星的內部燃燒，宇宙中如今的各類物質元素，才逐漸被填滿。

可以說，氫氣對於恆星來說，是恆星可以形成的關鍵。那麼，氫氣是如何形成恆星的呢？簡單來說，就是宇宙中的中心原子氣體雲由於自身引力的不穩定而造成塌縮，這個過程中，物質便在引力的作用下快速朝著氣體雲的中心點墜落，之後，伴隨著氣體密度的增加，一部分便會轉化為熱能，在經過一系列複雜的反應，最終，恆星的原始星坯就形成了。



這個時候，星坯的內核是氫氣組成的內核，當它被點燃的時候，一顆恆星也就只能是出現在宇宙之中。或者更加直白一點是，是氫氣落入氣體雲形成原子氫，之後原子氫轉化為分子態，再走便會形成恆星。

所以，想要研究恆星的誕生，研究原子氫，便成為了最關鍵的一步。來自印度國家射電天體物理學中心的科學家團隊，多年來便一直從事宇宙中原子氫的研究，最終有了測量原子氫過程中的新發現。



首次測量紅移為1的星系原子氫

在宇宙中，星系有很多，一些星系中的恆星也比較年輕，還有大量的恆星正在星系中孕育，這些批量形成恆星的星系，對於研究者來說，便是探測的關鍵。

參與這次研究的科學家團隊，重點搜索了紅移在0.74-1.45之間的7653個星系，在這些星系中，都有最終可以形成恆星的原子氫被不斷釋放出來。

在這裡，為大家簡單解答一下什麼是星系的紅移。所謂的紅移原理，就是星系的光源在地球觀測條件不變的情況下，它的光源頻率發生了改變，研究認為，這是由於星系正在不斷離我們遠去。

科學家們又將星系紅移，稱作「都卜勒效應」，研究認為，宇宙中的一切物質都在運動，星系則都以驚人的速度在遠離我們，比方說通過觀測發現，室女座星系團正在以每秒1210公裡的速度遠離地球，這些星系的光譜便隨著移動，也在發生著改變。



拿這次科研人員研究原子氫的紅移星系來說，它們的移動速度都是非常快的，在過去，科學家們也曾在紅移小於0.4的星系中發現過原子氫的存在，不過，這些紅移較小的星系都是相對成熟的，也就是說，紅移越大，星系也就越年輕。

在這次重點觀測的7653個星系中，科學家們發現，原子氫的平均總質量，是大於恆星平均質量的，這意味著，這些星系中，有著充足的，可以點燃恆星的燃料。

不過，奇怪的是，通過估算後，卻發現這些星系中的恆星，在形成後只能燃燒10-20億年，顯然，根據現有的恆星形成和演化理論來看，這個發現顛覆了目前恆星領域的很多認知。



研究者認為，這或許是與人類對於恆星領域的研究中，仍然存在著諸多的空白有關。在宇宙中，有關恆星的演化過程，或許還有我們不知道的物質加入其中。

人類為何要研究恆星呢？恆星是宇宙中最重要的居民，行星也是在恆星的星雲殘骸中誕生的，只有徹底搞清楚恆星的誕生和演化等一系列問題，才可以更好地去研究宇宙演化，同時，也可以幫助人類解答許多有關行星的問題。



雖然人類已經在地球上存在了數百萬年，但是人類真正的科學技術發展，也不過是200年左右的事，所以，人類需要解答的問題還有很多，大家覺得人類終有一天會徹底搞清楚宇宙的所有奧秘嗎？歡迎留言，說說你的看法！

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