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科学家绘制银河系中光能分布图:理解星系形成过程

时间:2017-09-08 09:09:45  来源:新浪科技

北京时间9月8日消息,据国外媒体报道,天文学家绘制了一张令人震惊的“光图”,首次展现了银河系中全部光能的分布情况。研究人员利用复杂的电脑计算追踪银河系中光子的运动轨迹,从而制成了这张分布图。他们希望此次研究有助于弄清银河系的组成、以及螺旋星系中恒星的形成过程,该研究还分析了恒星发出的光线如何控制高能光子伽马射线的产生。

  领导本次研究的克里斯蒂娜·波佩斯库教授(Cristina Popescu)指出:“我们不仅弄清了光能在银河系中的分布,还对银河系中恒星与星际尘埃的含量进行了预测。”研究人员追踪了所有恒星光子的运动轨迹,并预测了银河系在紫外线、可见光和热辐射下分别呈什么模样。接着他们将这些信息汇总,计算得出恒星发出的光线在星系中如何分布。这或许有助于我们更好地了解宇宙历史。此前,该团队曾以外部视角、为其它星系绘制过类似的分布图。

  该研究的共同作者之一理查德·塔弗斯博士(Dr Richard Tuffs)表示:“从外部观察星系比从内部观察容易得多,这一点必须指出。”在绘制这张分布图时,科学家还研究了恒星光线对产生伽马射线的影响。宇宙射线由高能电子和质子构成,控制着恒星与行星的形成、以及星系的演化过程。它们可促进宇宙中的化学反应,逐渐产生生命所需的复杂分子。塔弗斯博士补充道:“如果沿着这条线追根溯源,我们就能弄清宇宙射线产生的源头。”

  就在这张分布图发表的几天前,研究人员指出,银河系中或许有多达一半的物质来自遥远的外星系。美国伊利诺伊州西北大学的天体物理学家利用超级计算机模拟技术,发现星系可通过一种名叫“星系间传输”的新模式、从外部获取物质。模拟显示,超新星爆炸会从星系中喷出大量气体,将原子送往其它星系。

  尽管星系间传输的概念刚刚出现,但研究人员认为,它对于理解星系的演变过程具有重要意义。该研究的主要作者丹尼尔·安格烈·阿尔卡扎博士(Dr Daniel Anglés-Alcázar)指出:“既然我们身上有这么多来自外星系的物质,我们也可以算作太空旅行者或星际移民。”

  “银河系中的大部分物质可能都来自于其它星系。它们先是被强劲的宇宙风吹出原本所在的星系,在太空中飘荡一番之后,最后在银河系中重新安定下来。”

  虽然宇宙风速度可达每秒几百公里,但由于每个星系之间都相隔甚远,专家认为上述过程距今已长达数十亿年。该研究的共同作者、克劳德·安德烈·福彻·纪盖尔教授(Claude-André Faucher-Giguère)指出:“此次研究转变了我们对星系自大爆炸之后形成过程的理解。这一新模式说明,包括太阳系、地球和我们自己在内,我们身边多达一半的原子也许都来自于一百万光年之外的遥远星系。”

  在模拟中,研究人员追踪了复杂的物质流动过程,发现气体会从较小星系向较大星系流动,然后逐渐形成恒星。安格烈·阿尔卡扎博士表示:“我们在模拟中追踪了银河系等星系的起源,并分析其中的恒星究竟由星系原有物质构成、还是由外来物质构成。”上述发现促使科学家针对星系的形成过程展开了更多研究。星系间传输这一概念如今也有了证实的方法。

  福彻·纪盖尔教授补充道:“我们远不像之前以为的那样、是土生土长的银河系人。这项研究让我们意识到,身边的所有事物其实都与宇宙中的遥远天体有所关联。”



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