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罕见!天文学家发现一个隐秘的银河系结构:挤满大量年轻的炽热蓝星

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前瞻网 2021-04-16 13:21

来自西班牙天体生物学中心(CAB)的一组研究人员展示了迄今为止最精确的银河系地图,并描述了其中隐秘的结构——Cepheus spur的存在。这个位于猎户座旋臂和英仙座之间的结构内,挤满了大量年轻而“短命”的炽热蓝星,直到现在才被发现。

该团队利用欧洲航天局的盖亚望远镜(Gaia telescope)绘制了地球“太阳邻居”的地图,详细描述了构成我们银河系的恒星的旋臂。其中包括猎户座,即太阳系所在的位置;英仙座,位于星系外缘;人马座,靠近银河系中心。

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由Michelangelo Pantaleoni González和Jesús Maíz Apellániz领导的科学家们还发现了一个隐藏的结构,他们将其命名为仙王座(Cepheus spur),这是一个巨大的蓝色恒星在猎户座臂座和英仙座之间的桥梁。一颗蓝色恒星的质量至少是太阳的3倍,,它的高温意味着它在我们眼中看起来是蓝色的。

仙王座(Cepheus spur)之所以没有被发现,是因为研究人员刚刚更新的“恒星目录”中缺乏先前的一些细节。Pantaleoni González表示,他们绘制的新地图“包含了20,000个分类的天体”。“在一个以前明显是空的空间里,可以观察到恒星的密度。”他们的研究成果发表在3月份的《英国皇家天文学会月报》上。

对科学家们来说,新发现的仙王座(Cepheus spur)的一个重要方面是它的一致运动,这表明它不是随机排列的恒星,而是位于“银盘”之上的一种结构。“银盘”(galactic disk)是由恒星、尘埃和气体组成的椭圆形分布,通常呈现出美丽的螺旋图案。

这种位置可能是由在其他邻近星系中观测到的收缩引起的,但在银河系中却从未见过这种收缩。“这些可能是星系盘面的震荡,由星系的剧烈演化引起。也许它们是数十亿年前与其他星系碰撞的回声,或者可能是其他什么东西,”Pantaleoni González说。

这些巨大的蓝色恒星组成了仙王座(Cepheus spur),在天体物理学家中也被称为OB星,它们是银河系中最大、最稀有和最热的恒星。在银河系约4000亿颗恒星中,只有不到百万分之一的恒星是OB星。事实上,这种恒星非常罕见,Pantaleoni González将其描述为一种“罕见的疾病”。

一个简单的对比就足够强烈:像太阳这样的恒星表面的温度大约是5500ºC, 而OB恒星可以超过30000ºC,它们的质量可以大几十倍。

Pantaleoni González解释说,物体的温度和它发出的光的颜色之间的关系被称为普朗克定律。“如果我们把一块木炭加热到超过1000ºC,我们会开始看到它发出暗红色的光。如果我们继续加热余烬,它将达到太阳的温度,并发出黄白色的光,如果我们继续加热,那辉光的颜色将是蓝色的,”Pantaleoni González解释道。

Pantaleoni González认为,蓝色恒星是宇宙中最有趣的物体,因为它们内部发生的核反应特别剧烈,这意味着它们产生的元素帮助建造了地球。“构成我们星球的元素,如我们DNA中的硅原子或磷原子,大多来自于数十亿年前死亡的这类恒星的内部。”

巨大的蓝色恒星在死亡时也会产生新的恒星,以超新星的形式释放出巨大的能量,这种能量会在非常高的温度下压缩气体,然后爆发成一个新的星系。Pantaleoni González说:“一颗OB恒星在死亡时,可以给数百颗像太阳一样的恒星带来生命。”

当蓝色的星星在生命中闪耀的时候,它们很快就会消失。研究人员解释说:“它们中的一些只活了几百万年,比太阳的预期寿命少了5000年。”“这意味着它们不可能改变它们在银河系中的位置。我们几乎总是在恒星形成区域附近发现它们,那里是星系活跃的地方。”因此,他的发现有助于理解新恒星在哪里诞生,通过识别一群产生更多恒星的蓝色恒星。

这篇论文的合著者、智利拉塞雷娜大学的天体物理学教授Rodolfo Barbá表示:“我们甚至不能向离我们最近的恒星发射太空探测器,但我们正在探测银河系的边缘,利用从遥远的信标——OB恒星到达我们的光。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

参考来源:https://english.elpais.com/usa/2021-04-05/spanish-astrophysicists-discover-new-region-of-milky-way.html

论文链接:https://doi.org/10.1093/mnras/stab688

https://www.nature.com/articles/d41586-019-00123-y

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