捕捉星輝!科學家們成功測量了宇宙一生中產生的所有星光
科學家們測量了宇宙一生中產生的每一顆恆星的光。
137億年前的宇宙處於絕對黑暗的狀態,幾億年後才開始形成恆星。
自從第一批恆星在宇宙形成的年代突然出現以來,它們以令人難以置信的速度產生。
天文學家現在已經成功地測量了整個可觀測宇宙歷史上產生的所有星光。
他們發現光子(可見光的粒子)被恆星發出後逃進空間的數量為4 x10 ^ 84。
克萊姆森科學學院(Clemson College of Science)的天體物理學家馬可·阿耶洛(Marco Ajello)和他的團隊使用新的星光測量方法,分析了美國宇航局費米伽馬射線太空望遠鏡的數據,以確定恆星形成的歷史。
除了來自太陽和銀河系之外,到達地球的星光非常暗淡——相當於在2.5英里外完全黑暗中看到的60瓦燈泡。
一組研究人員分析了近九年的數據,這些數據來自739個來源的伽馬射線信號。
耀變體(Blazars)是包含超大質量黑洞的星系,這些黑洞能夠以接近光速的速度釋放出狹窄的高能粒子噴流。
這些粒子可以被地球上的望遠鏡探測到,不管它們離我們有多遠。
射流中產生的伽馬射線光子最終會與宇宙迷霧相撞,留下可觀察到的印記。
這使得阿耶洛博士的團隊不僅能夠測量出特定地點的霧密度,而且能夠測量出宇宙歷史上特定時間的霧密度。
物理學和天文學系助理教授Ajello博士說:「穿過星光迷霧的伽馬射線光子被吸收的幾率很大。」
「通過測量吸收了多少光子,我們能夠測量霧有多厚,還能測量出整個波長範圍內有多少光,這是時間的函數。」
Paliya博士對所有739個耀變體進行了伽馬射線分析,這些耀變體的黑洞比我們的太陽大幾百萬到幾十億倍。
物理與天文學系的Paliya博士說:「通過使用距離我們不同的耀變體,我們測量了不同時期的總星光。」
「我們測量了每個時代的總星光——10億年前、20億年前、60億年前等等——一直追溯到恆星最初形成的時候。」
恆星形成發生在大約110億年前,那時密集的分子雲區域坍塌形成恆星。
但是,儘管新恆星的誕生已經放緩,但它從未停止過。
例如,我們的銀河系每年大約產生7顆新恆星。像銀河系這樣的螺旋星系伴隨著新氣體流入時,將很輕鬆地轉變氣體成為恆星。
研究小組成員、物理學和天文學教授迪特爾·哈特曼(Dieter Hartmann)表示,這揭示了它在宇宙歷史上的演化,這是該領域的一個重大突破。
他說:「恆星的形成是能量、物質和金屬的巨大宇宙循環和再循環。它是宇宙的發動機。」
「沒有恆星的進化,我們就沒有生命存在所必需的基本元素。」
這項研究發表在《科學》雜誌上。
而近日,有科學家提出了一個爭議極大的觀點,他認為銀河系其實已經死亡,只是其由於太過龐大,這個「死亡」的過程會持續很長時間才會蔓延到整個銀河系。星系死亡狀態的標準就是慢慢減緩直到停止形成新的恆星。
天文學家最新研究顯示,銀河系最鄰近的超大質量螺旋星系——仙女座星系,很可能自很久以前就開始衰退,死亡已有10億年時間,它像銀河系一樣,也是一個殭屍星系。


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