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suncity91.com:科学家首次测量红移为1的星系原子氢

2020-10-16 科技日报 张梦然
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  英国《自然》杂志14日发表了一项天文学最新研究,报告了对平均红移为1的一组星系所释放的原子氢的测量结果。这是首次进行此类测量——由升级后的巨米波电波望远镜完成,这一成果有助人们理解星系中恒星的形成,填补了人类在星系演变和恒星诞生研究中的空白。

  恒星形成涉及气体落入星系形成原子氢,原子氢继而转化为分子态(H2),再由此形成恒星。而在天文学及物理学领域,一般情况下,红移现象表示天体的电磁辐射由于某种原因频率降低——光源远离观测者运动时,观测者观察到的电磁波谱会发生红移。在可见光波段,表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离,即波长变长、频率降低。

  天文学家用红移测量天体的物理行为。此前,在红移最大为0.4的星系中检测到过原子氢,但是已有的望远镜一直难以测量红移更大的星系。红移衡量的是天体向远处移动时发出的光波长增加了多少,它可用于测量观测者距星系的距离。缺少对更遥远的星系的测量,限制我们对于星系演变的理解。

  鉴于此,印度国家射电天体物理学中心科学家阿迪特雅·逑胡里、尼希姆·卡奈卡尔及其同事,此次搜索了红移在0.74—1.45之间的7653个恒星形成星系所释放的原子氢。他们研究发现,原子氢的平均总质量比得上(或可能大于)恒星的平均质量,为恒星形成提供了大量的燃料。

  研究团队在估算恒星形成速率时发现,观测到的原子氢质量只能再为恒星形成提供10亿—20亿年的燃料。这意味着,落入红移为1的星系的气体,或不足以维持很高的恒星形成速率。人类对恒星演化过程的研究,还远未完成,而此次研究有助于完善我们对这一领域的认知空缺。

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