我們的銀河系可能已經「死」過一次

我們的銀河系可能已經「死」過一次

來自專欄科技奇趣12 人贊了文章

根據天文學家提出的一個假設,我們的銀河系曾經「死亡」過,我們現在處於它的第二次生命中。

在銀河系的大部分地區,恆星可以分為兩組。

第一組中的恆星富含所謂的「α」元素(O,Mg,Si,S,Ca和Ti),而另一組中富含鐵。

元素合成理論:

1957年﹐伯比奇夫婦﹑福勒﹑霍伊爾等人提出了元素在恆星內合成的假說,通常簡稱為B2FH理論。他們摒棄了全部元素都是通過單一過程一次形成的想法﹐提出了與恆星不同演化階段相應的八個形成過程﹐認為所有的元素及其同位素都是由氫通過發生在恆星上的八個過程逐步合成的。

它們合成後﹐由恆星拋射到宇宙空間﹐形成了我們所觀測到的元素的丰度分布。

BFH理論提出的八個過程是﹕

氫燃燒﹕發生於溫度T ≧7×10^6K的條件下﹐是四個氫核聚變為氦核的過程﹔

氦燃燒﹕發生於T ≧10^8K的條件下﹐是由氦核聚變為碳核和氧核等的過程﹔

α過程﹕α粒子與He相繼反應生成Mg﹑Si﹑S﹑Ar等的過程﹔

e過程﹐即所謂的平衡過程﹕發生在溫度和密度都很高的條件下,鐵峰元素(V﹑Cr﹑Mn﹑Fe﹑Co﹑Ni等)通過這個過程生成﹔

s過程﹐即慢中子俘獲過程﹔

r過程﹐即快中子俘獲過程﹕比鐵峰元素更重的元素可能通過r或s過程生成﹔

p 過程﹐即質子俘獲過程﹕一些低丰度的富質子同位素可能通過這個過程生成﹔

x過程﹕生成D﹑Li﹑Be﹑B等低丰度輕元素的過程。

造成這兩組恆星組成差異的原因長期以來一直是個謎,但現在,來自日本東北大學(Tohoku University)的天文學家Masafumi Noguchi提供了一個模型,可以解釋正在發生的事情。

Noguchi根據一個稱為「冷流吸積」(cold flow accretion)的理論計算了銀河系在100億年內的演變。這個理論最初的目的是描述更大的星系,但現在Noguchi已經證明它也適用於銀河系。

根據在《自然》雜誌上發表的論文,這兩組恆星對應於兩個恆星形成時期,這中間還有很長一段休眠期

在模型的初始階段,冷氣流(冷流積聚)從外部流入星系,第一批恆星由這種氣體形成。

幾百萬年後,部分短命恆星中的一些以超新星的形式爆炸,產生了大量的α元素,這些元素進入了氣流中,隨後又融入了其他恆星。

但是大約70億年前,衝擊波出現並將冷氣體加熱到高溫,阻止其流入星系,從而停止恆星形成過程。

這中間經歷了20億年的「休眠」時期。在這段時間內,長壽恆星的進一步超新星爆炸將鐵注入氣體,從而改變其成分。

然後到了大約50億年前,氣體充分冷卻,開始形成第二代恆星,例如我們的太陽,這次有了更高比例的鐵。

先前的研究表明,我們的鄰居星系仙女座星系也在兩個不同的時期產生恆星,其間存在休眠期,這與Noguchi的最新模型一致。

論文也提出了一個預測,像仙女座星系和銀河系這樣的大型螺旋星系在恆星形成過程中都可能會出現「休眠時期」,而較小的星系則沒有間隙,不斷產生恆星。

Noguchi在一份聲明中說:「未來對附近星系的觀測可能會徹底改變我們對星系形成的看法。」

https://www.zhihu.com/video/1016370804434530304

歡迎關注我們:

@W-Pwn

WTT資訊-最新科技資訊,實時網安信息?

www.wttech.org圖標


推薦閱讀:

尋找外星人應該去平行宇宙
盤點宇宙八大神秘的未解之謎
易圖的哲學內涵及有關宇宙的五個推論2
宇宙之精彩天體二十
諾獎得主稱30億年後宇宙或將四分五裂走向終結

TAG:宇宙 | 天文學 | 物理學 |