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多虧了最新一代高精度望遠鏡,天文學家們得以學習和研究關於宇宙的大量知識。這些改進過解析度和觀測能力的望遠鏡還支援他們去設法解決更加細緻的亟待回答的問題。智利的阿塔卡馬沙漠是天電干擾程度幾乎最小的地方,能在最大程度上清楚地觀測宇宙,在這裡可以找到許多高精度的天文望遠鏡。

在阿塔卡瑪沙漠,歐洲南方天文臺保留了大量天文臺和觀測站,其中包括甚大望遠鏡所在的帕拉納天文臺。一個國際天文學家小組藉助甚大望遠鏡研究銀河系的中心,觀察遠古時期的星暴現象。他們的研究指出我們銀河系的中心曾經歷過一個劇烈的恆星誕生時期。

這些發現在發行的一期《自然-天文學》中有詳細的闡述。這個研究小組包括了來自歐洲南方天文臺,安達盧西亞天文研究所,馬克斯-普朗克天文研究所,空間望遠鏡科學研究所,阿布魯佐INAF天文臺,以及芝加哥大學和日本宮城教育大學的成員。

小組的研究顯示,他們在甚大天文望遠鏡的高清晰度寬視場k波段成像儀(HAWK-I)獲取的資料中得到了在銀河系中央區域發生過大品質恆星爆發的證據。一次爆發是如此強烈,以至於引發了至少十萬顆超新星爆發。這些發現與我們之前所認為的恆星不間斷形成的觀點不相一致。

最新的觀測結果向我們表明,銀河系的大部分恆星形成於幾次更早的超新星爆發。正如安達盧西亞天體物理研究所的雷納斯科特(此專案負責人)所說,“我們對銀心大部分割槽域前所未有的調查已經使我們對該區域恆星的形成有了更詳盡的了解。”

總的來說,研究小組發現銀河系中心區域大約80%的恆星都形成於銀河系歷史的早期------大約80到135億年以前。接著過了近六十億年的時間,期間裡很少有新的恆星形成。隨後,距離現在十億年前,發生了另外一次劇烈的產星暴------新形成的這批恆星約佔銀河系恆星總數的5%。

在這兩場恆星形成活動中形成的恆星屬於銀河系的核盤:一個位於銀河系中心的密集盤狀恆星結構,直徑1000光年左右。這個核盤環繞著銀河系最深處的恆星群和位於銀河系中心的超大品質黑洞(SMBH)——矢狀星雲A*。

在持續了至少一億年的一個恆星形成期,研究小組確定在這個中心區域有相當於上百萬倍太陽品質的恆星形成。然而那與現在的情況大不相同,每年整個銀河系形成的新星平均只有一到兩個太陽品質左右。

正如這項研究的合著者,馬克思-普朗克天文研究所的諾古拉斯-勞拉指出:

“我們所研究的這個區域的環境在這次活動爆發期一定與那些 ‘星暴星系’非常相似,它們是以每年一百個太陽品質的速度產生著恆星。這次活動爆發一定導致了超過十萬顆超新星爆發,可能是整個銀河系的歷史中最令人震驚的事件。”

圖解:這個雲團,也稱為星雲,被證實是一個距離地球約22億光年的小星系。現在,由於此處發生的劇烈恆星形成活動,它作為“星暴”星系 IC 10被人們所知。圖源:NASA中文

許多在星暴中形成的大品質恆星壽命更短,將以劇烈的超新星爆發來結束它們的生命。這些恆星的誕生留下了一種可供我們取證的記錄,那就是在恆星爆發時被外層的射線吹走的塵埃和氣體。

這項研究之所以成為可能,要歸功於高清晰度寬視場k波段成像儀,專門為高解析度紅外勘探所設計。它使我們可以透過地球到銀河系中央區域之間模糊的塵埃和氣體,得到了這片區域第一張細節非常詳盡的影象。這張影象和一系列的論文一起組成了銀河系核研究的首次發表的成果。

這項歐洲南方天文臺的計劃依靠了高清晰度寬視場k波段成像儀的大視場和高角解析度來研究銀河系內部的近紅外波段(1220 nm到2190 nm),到目前為止已經研究了銀河系中心區域超過300萬顆恆星,覆蓋面積超過6萬平方光年。

銀河系中央的第一張清晰的照片和恆星產生於超新星爆發這一發現,是這次的研究即將到來的眾多發現的首個。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. Odile- universetoday

  • mRNA疫苗可誘導對SARS-CoV-2及其多種擔憂的變體的持久免疫記憶
  • 宇宙有沒有可能是一個巨大生物,人類是這個生物身體的細胞?