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1 # 心繫宇宙天地寬
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2 # 加點藍吧
古爾德帶是橫跨3000光年,由恆星組成的量環的一部分。包括一些o型和b型衛星。從銀河系翹起16至20。
古爾德帶被懷疑是包含太陽在閃的螺旋臂。太陽是距中心325光年的一個成員。估計存在時間3000至5000萬年。
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3 # 軍機處留級生
數十億年來,巨大的氣體雲悄悄穿過星系間空間的湮沒。它繞過仙女座星系,侵入銀河系的黑暗光暈,躲開了銀河系邊緣的一個星團。五千萬年前,氣體雲撞上了銀河系,雲中的氣體壓縮了銀河系中的氣體,引發了成千上萬顆明亮的新星的誕生。
許多新生恆星又大又熱,是藍色的,在幾百萬年後它們爆炸了,向外發射超新星衝擊波,就像扔進海里的巨石發出的波一樣。衝擊波壓縮了額外的氣體,在一個不斷擴大的環中誕生了新的恆星,因此今天明亮的藍色恆星從獵戶座到天蠍座再一次環繞天空。
這個超級巨星環被稱為古爾德帶,跨度超過2000光年,但沒有人知道是什麼造成的。離太陽2000光年以內的大質量恆星中,近三分之二屬於古爾德帶。
天空的南邊
古爾德帶非常突出,事實上,天文學家早在19世紀就發現了它。它最靠近南方天空中,所以首先引起注意的是赤道以南的天文學家。 誰發現了古爾德的腰帶?不完全是古爾德。英華人約翰·赫歇爾在南非好望角觀察時,首先描述了“由獵戶座、大犬星座的亮星以及半人馬星座、天蠍座、南十字星座——組成的大星星區域” 赫歇爾還指出了這個星帶的一個關鍵特徵。它向銀河系傾斜了大約20度,那裡有幾千顆大質量恆星和大約一百萬顆低質量恆星。
波士頓出生的本傑明·古爾德即將成為第一個獲得天文學博士學位的美華人。古爾德後來去了阿根廷。他在1874年寫道:“我想提一個事實,這個事實在我居住在南美期間,很早就吸引並一再迫使我注意到了它。”明亮的星星組成的大圈或區域似乎環繞著天空,在南十字路口與銀河系相交,並且在任何季節都清晰可見赫歇爾追蹤了古爾德帶的南半部,而古爾德能夠分辨出環繞整個天空的帶。
古爾德帶在明亮的藍色恆星中最為突出,現代天文學家知道這些恆星質量大、壽命短,因此很年輕。亮度高於5.25級的B型恆星描繪了星系帶——最亮的這種恆星是裡格爾——而亮度低於6.25級的B型恆星描繪了銀河系平面,因為它們位於古爾德的星系帶之外。
銀河系的新傾斜
雖然古爾德帶是在南部天空被發現的,但這對北部的天文學家來說是一種特殊的享受。這是因為奇怪的20度傾斜讓許多北方人能夠看到明亮的星星,否則他們將無法看到。古爾德的腰帶在我們銀河系的平面上方朝著銀河系中心的方向傾斜,朝向人馬座和天蠍座,在銀河平面下方朝著相反的方向傾斜,朝向獵戶座和Taurus。
古爾德帶抬高了恆星,否則這些恆星會一直向南,以至於在中北緯度看不見。特別是,如果你住在北緯,你可以感謝奇怪的傾斜提供了你對壯觀的天蠍座的看法。沒有古爾德帶,星座中最亮的星星將潛伏在黑暗的南方地平線上。相反,紅色的超級巨星心宿二,它兩邊的兩顆藍色恆星,蠍子彎曲的頭向北方很遠的地方發光,甚至在加拿大也能看到。所有這些星星都是或曾經是藍色的,都屬於古爾德帶。例如,心宿二位於銀河平面以北15度。古爾德的腰帶同樣升起了鄰近狼瘡和半人馬星座的亮星。所有三個星座,加上十字座和蛇夫座,都以天蠍座-半人馬星座天體協會為特徵,這是距離我們最近的一組產生超新星的大質量恆星,距離我們500光年。由於心宿二已經演變成一個紅色超級巨人,它很可能是下一個爆炸的。 在天空的另一邊,古爾德的腰帶壓低了天蠍座神話中的敵人獵戶座的高度。但是在北方足夠遠的地方,所有人都能看到這個最耀眼的星座。在一個沒有月亮的黑暗夜晚觀察獵戶座,注意銀河系是如何幾乎錯過它,只穿過它的北部。獵戶座最亮的星星懸掛在南方。
天蠍座-半人馬星座和獵戶座星座是古爾德腰帶上的寶石,但它還有許多其他寶石。古爾德帶是圍繞太陽的橢圓形關聯環。根據巴黎大學克利斯朵夫·佩羅特和伊莎貝爾·格雷尼爾在2003年發表的研究成果,橢圓長2400乘1500光年。 太陽位於古爾德的腰帶內,但偏離中心。大多數研究把古爾德帶的中心放在珀爾修斯周圍,離太陽幾百光年。然而,佩羅特和格雷尼爾說中心位於鄰近的Taurus附近,與銀河系中心相對,距離只有340光年。 當古爾德帶中的大質量恆星爆炸時,它們會留下脈衝星和黑洞。20世紀90年代末,格雷尼爾指出康普頓伽馬射線觀測站記錄了幾十個跟蹤古爾德帶環繞天空路徑的來源。沒有人知道這些伽馬射線源是什麼,但它們可能是脈衝星或黑洞——曾經照亮古爾德帶的第一代明亮恆星爆炸留下的灰燼。
正如天文學家近年來發現的那樣,超級巨星及其殘餘並非古爾德帶的唯一成員。質量與太陽相似但年輕得多的小恆星,實際上超過了最初引起赫歇爾和古爾德注意的恆星巨獸。此外,這些較小的光線暗示了古爾德帶的新幾何形狀。 1996年,德國漢堡天文臺的雷納·威奇曼和他的同事們在狼瘡星座內部和周圍發現了48顆Taurus恆星——類太陽恆星的前身。這些恆星之所以引人注目,是因為它們含有大量鋰,鋰是恆星隨著年齡增長而毀滅的元素,因此是年輕的標誌。四十多顆Taurus恆星的光譜型別有F、G、K和M,它們不是與銀河平面排成一行,而是與古爾德帶排成一行。他們有大約18度的銀河高緯度。
神秘的起源
雖然古爾德帶是在太陽系的附近,但是沒有人知道是什麼造成的。顯然是發生在大約三千萬到六千萬年前。那是古爾德帶中現存最古老恆星的年齡。這也是擴張時代。恆星和氣體都發生了紅移,這表明古爾德的環帶正在擴張,就像一顆扔進海里的鵝卵石向外激起的漣漪。擴張的速度意味著它開始於大約3000萬年前。銀河系的旋轉已經把原來的圓拉長成了橢圓。 起初,超新星似乎是解釋古爾德帶的方法。它的衝擊波可能會把氣體和灰塵堆積成恆星形成的膨脹環。但這不管用。一顆超新星沒有足夠的能量。其他地方的超新星,比如天蠍座-半人馬星座,還沒有創造出像古爾德帶那樣壯觀的東西。
相反,也許是一系列超新星——由銀河系旋臂的透過觸發了大質量恆星的誕生——起了作用。但是為什麼其他地方的旋臂沒有創造出類似的結構呢?其他可能性包括罕見的超新星爆發或伽馬射線爆發。問題是,這些理論都不能解釋古爾德帶與銀河平面之間的特殊傾斜。 天文學家知道氣體雲撞擊銀河系,就像整個星系一樣。如果一個星系間氣體雲以垂直方向約20度的角度撞擊銀河系,它可能壓縮了銀河系自身的氣體,並引發了類似古爾德帶的傾斜恆星形成波。
“這完全是猜測,”提出這一想法的天文學家之一、德國歐洲南方天文臺的費爾南多·科梅龍說。"不排除任何機制或機制組合."他指出,各種想法可能是一致的。碰撞的氣體雲可能開始了恆星的誕生,然後超新星爆炸提高了恆星的形成速度。 尋找合理地點是古爾德帶的中心。事實證明,離那一點不遠的是阿爾法珀爾塞星團,距離地球大約600光年。它大約有五千萬年的歷史了。圍繞著這個星團的是鬆散的仙后座-Taurus群星。也許這裡的恆星是創造古爾德帶的的所在地。阿爾法·珀爾塞福涅和仙后座-Taurus協會本身可能是由經過的旋臂或星系間氣體雲的碰撞造成的。
未來,天文學家希望透過更好的距離測量來完善他們對古爾德帶的看法。透過確定視差和距離,希帕克斯衛星是一個良好的開端,但是古爾德的大部分地帶都在希帕克斯的覆蓋範圍之外。然而,在2010年代,歐洲航天局計劃發射GAIA衛星,該衛星為數千光年以外的恆星提供精確的視差。這應該包括古爾德帶中所有明亮到足以讓衛星探測到的恆星。 同時,觀星者可以欣賞古爾德帶提供的風景。太陽和地球的存在甚至有可能歸功於這樣一個星帶——一個在數十億年前出現並分散的星帶。
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4 # 科技和生活
我們的地球處於太陽系中,太陽系處於本地泡中,而本地泡就處於古爾德帶中。
古爾德帶這個巨大的帶狀結構,範圍直徑廣約3000光年,我們所看到的很多星座都位於這條結構中,如英仙座、獵戶座、大犬座、船尾座、船帆座、船底座、仙王座、蠍虎座、南十字座、半人馬座、豺狼座、天蠍座等,這其中又包含了很多年輕的大質量O型和B型恆星,以及一些星雲,它們構成一個區域性的扁平結構,與銀河系平面傾斜約16~20度。從地球視角看,這些恆星在天球投影中形成了一個帶狀環,關於它的成因目前還是個謎。
天文學家們認為古爾德帶形成的時間不超過1億年,它很可能來自於一團巨大的星雲,我們都知道恆星誕生於星雲中,那麼當一團巨大的分子云進入銀河系的旋臂時,由於受到星系引力擾動,星雲就會融入星系的旋臂中,同時在其內部誘發恆星生產過程,古爾德帶以及其中的恆星大致產生於這種機制,所以推測認為古爾德的很可能原先只是銀河系外圍的一團氣體星雲,被銀河系吸引而撞擊到了獵戶座旋臂上,之後漸漸演化成了古爾德帶,也正是由於古爾德帶的存在,我們才能在夜空中看到許許多多的明亮的星辰。但是也有天文學家認為古爾德帶是由於一大團暗物質和分子云相撞產生的,因為其他星系中也有類似的現象。
天文觀測發現,在距離我們太陽系半徑2000光年之內的恆星中,至少有2/3的恆星都位於古爾德帶之中,其中包含了幾千顆大質量恆星和約一百萬顆低質量恆星,在南半球仰望星空時可以看到明亮的星辰組成了飄帶一般的區域環繞著天空,英華人約翰·赫歇爾這19世紀中葉就發現了它,它在南非好望角觀察時,首先描述了“由獵戶座、大犬星座的亮星以及半人馬星座、天蠍座、南十字星座——組成的大星區域” 並且認為它向銀河系傾斜了大約20度;後來美華人本傑明·古爾德在南美洲的阿根廷更加仔細和和完整的觀察並解釋了它,因此它也被命名為古爾德帶。
2003年時,巴黎大學兩位天文學家發表論文認為古爾德帶如同一個橢圓形,長2400光年,寬1500光年左右,我們的太陽系距離古爾德帶的中心並不遠。
回覆列表
銀河系有四條主旋臂,分別是人馬臂、獵戶臂、英仙臂和天鵝臂。在這些主旋臂之間還有一些次級旋臂,比如半人馬旋臂與英仙座旋臂之間還有獵戶座旋臂,太陽系就位於獵戶座旋臂上,距離銀河系中央大約2.6萬光年。
在太陽周圍還有一個更細微的被稱為古爾德帶的結構,範圍大約3000光年,形成時間不超過1億年。相對於獵戶座旋臂其它區域的恆星來說,這裡包含了更多的年輕的大質量O型和B型恆星,它們構成一個區域性的扁平結構,與銀河系平面傾斜約18度。從地球視角看,這些恆星在天球投影中形成了一個環。
古爾德帶中包含了包括仙王座、蠍虎座、英仙座、獵戶座、大犬座、船尾座、船帆座、船底座、南十字座、半人馬座、豺狼座、天蠍座等星座中許多我們熟知的亮星及分子云團。
上圖:蛇夫座ρ星雲複合體是古爾德帶的一個恆星形成區
星系中的恆星誕生於星際氣體雲,當一些分子云團進入旋臂時,星雲受到引力擾動,誘發恆星生產過程,首批誕生的超大質量恆星會迅速演化為超新星,產生的衝擊波壓縮周圍的氣體,使得更多的恆星誕生。總體來說,古爾德帶中的恆星也誕生於這種機制,但是卻無法解釋古爾德帶與銀河系平面的傾角。
也許一團高速氣體雲傾斜的衝擊銀河系平面可以解釋這一點,但目前對古爾德帶中恆星運動與速度的觀測資料並不能完全重現這個傾角的產生;還有一種解釋,古爾德帶是銀河系平面上眾多的區域性氣泡相互碰撞產生的結構;2009年還有天文學家提出的一種理論認為,古爾德帶形成於大約3000萬年前,當時一團暗物質與旋臂上的分子云相撞而產生,這樣的結構在銀河系甚至其他螺旋星系中是普遍存在的。
也許未來透過蓋亞或其他類似探測器,對構成古爾德帶中主體的恆星進行高精度測量,對這些恆星的距離、運動、年齡等獲得更精確的資料之後,我們就可以對古爾德帶有一個更全面的瞭解。