銀河系是怎麼演化的?球狀星團脈衝星似乎揭示了答案!

2020-12-05 遨遊世界科學

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銀河繫到底是怎麼誕生的,這是一個從未有人細究的真相,從銀河系,到太陽系,再到地球,生命就這樣毫不起眼的誕生在這個蔚藍色的星球上。而現在,在這個星球上上的生命藉助強大的望遠鏡窺視到了宇宙的冰山一角,看到了並繪出了銀河系的全貌,但是他們更想了解的是,這樣一座宏偉的星系是如何締造出來的?

近日,科學家發現附近球狀星團中的脈衝星揭示了銀河系的演化過程,這一個遙遠的球狀星團是數十顆快速旋轉恆星的家園,它可能為銀河系的形成和環繞銀河系的氣暈提供新的線索。

這個球狀星團被稱為47Tucanae或47Tuc,是一個密集的恆星群,位於大約15000光年之外,位於環繞銀河系的星系暈邊緣。根據德國馬克斯·普朗克射電天文研究所的一份聲明,研究人員估計這個星團有25顆脈衝星。

脈衝星是一顆快速旋轉的超密中子星,它的表面有兩個熱點,會發出輻射束。這些輻射只有當一束輻射指向地球時才能被觀測到,這就是為什麼恆星會出現閃爍或脈衝。強電磁場圍繞著脈衝星。當帶電粒子穿過磁場時,它們會取代電子,電子繞著磁力線運動,並發出輻射。根據聲明,通過觀察這些旋轉的恆星,天文學家可以測量脈衝的頻散,也就是頻率,它與脈衝星從脈衝星到地球的路徑上的電子密度成正比。

科學家表示,在2001年,我們注意到星團遠側的脈衝星比近側的脈衝星有更高的色散測量值,這意味著星團中存在氣體。隨後利用澳大利亞的帕克斯射電望遠鏡,天文學家測量了47Tuc中脈衝星的輻射,以及它們通過磁場時輻射光束的旋轉。根據該聲明,這些觀測結果表明,球狀星團具有令人驚訝的強磁場,這種磁場可能被從星系中吹出的高速帶電粒子流——銀河風——放大了。

「這個星系團中的脈衝星可以讓我們對銀河系暈中磁場的大規模幾何結構有一個獨特的、前所未有的了解,」該研究的主要作者費德裡科·阿貝特在聲明中說。

磁場可以影響星系暈中恆星的形成和氣體的流出。因此,了解這些磁場的幾何形狀和強度有助於更完整地描繪銀河系及其演化的圖景。根據聲明,研究人員計劃繼續使用南非的MeerKAT射電望遠鏡對47 Tuc進行研究,以確認銀河風的存在。

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    物質轉移通道決定球狀星團多星族形成與演化最新發現與創新科技日報昆明4月19日電 (記者趙漢斌 通訊員陳豔)球狀星團是由成千上萬甚至數十萬顆恆星組成,外貌呈球形的恆星集體。近期,中國科學院雲南天文臺大樣本恆星演化組針對球狀星團中元素豐度異常現象,發現了小質量雙星的穩定物質轉移的形成機制。這一成果發表在4月出版的最新一期國際期刊《皇家天文學會月刊》上。球狀星團中元素豐度異常現象也被稱為「多星族現象」。一般認為球狀星團是單星族的理想模型,也就是說同一星團裡所有恆星的表面豐度是一致的。
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    從形態上來看,一般可以把星團劃分為球狀星團和疏散星團兩種形態。其中,疏散星團正如其字面意思那樣,它可能由上百或上千顆恆星所組成,各個恆星之間所受的引力作用較弱,換而言之就是恆星的分布較為疏散。對於天文學家來說,他們很樂於去觀測和研究球狀星團,因為球狀星團可以說是宇宙較為古老的天體之一,對它們進行研究,有助於我們研究宇宙中恆星的形成過程。
  • 球狀星團可能是星際文明的故鄉
    哈佛-史密森尼天體物理學中心(CfA)表示,通過研究球狀星團或密密麻麻的球體可以容納數百萬顆恆星,而該區域的平均面積僅為100光年,可以很好地尋找外星生命。 。CfA天體物理學家Rosanne DiStefano率領科學家小組進行研究並在佛羅裡達州美國天文學會(AAS)第227次會議上介紹了他們的發現,他解釋說,球狀星團很可能是「發現智能生命的第一個地方」在我們的銀河系中。」銀河系中大約有150個球狀星團,其中大多數繞星系軌道運行,許多可追溯到大約10億年前的銀河系誕生。
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    通常恆星多的地方,脈衝星也多。所以銀道面上有大量脈衝星。脈衝星的另一個聚集地是球狀星團。球狀星團是具有百萬顆小質量恆星的星團,對於其中的恆星質量分布分析表明其年齡長達百億年。圖4.球狀星團M13(圖源:NASA)天文學家猜想,如果在球狀星團形成初期存在大質量恆星,那麼在演化過程中也會產生脈衝星和毫秒脈衝星;在百億年之後,我們應該還能探測到其中的毫秒脈衝星。這個猜想在1987年得到證實——Lyne等人在球狀星團M28中發現了一顆自轉周期約3毫秒的脈衝星。現在發現的毫秒脈衝星約四百顆,不到脈衝星總數的15%。