內(nèi)容摘要:天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)跨越數(shù)十億年的恒星誕生火花。信用:uux.cn/x光:美國國家航空航天局/CXC/騷;光學(xué):美國國家航空航天局/歐空局/STScI;IR:美國國家航空航天局/歐空局/加空局/STScI/M
鄭州約服務(wù)(約小姐)vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)

天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)跨越數(shù)十億年的恒星誕生火花。信用:uux.cn/x光:美國國家航空航天局/CXC/騷;光學(xué):美國國家航空航天局/歐空局/STScI;IR:美國國家航空航天局/歐空局/加空局/STScI/Milisavljevic等人、發(fā)現(xiàn)美國國家航空航天局/JPL/加州理工學(xué)院;圖像處理:美國國家航空航天局/CXC/薩奧/J .施米特和k .阿坎德
(神秘的數(shù)億
鄭州約服務(wù)(約小姐)vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)地球uux.cn)據(jù)錢德拉X射線中心(的梅根·瓦茲克):天文學(xué)家利用美國國家航空航天局的錢德拉X射線天文臺和其他望遠(yuǎn)鏡,完成了對宇宙最大星系中引發(fā)恒星形成的恒星火花因素的最大規(guī)模和最詳細(xì)的研究。他們驚訝地發(fā)現(xiàn),誕生在這些異常巨大的天文星系中,恒星形成的發(fā)現(xiàn)條件在過去的100億年中沒有改變。
“令人驚訝的數(shù)億是,在過去的恒星火花100億年里,有很多因素可能影響了恒星的誕生
鄭州約服務(wù)(約小姐)vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)形成,”領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的天文麻省理工學(xué)院(MIT)的邁克爾·卡爾扎迪拉說?!叭欢?,發(fā)現(xiàn)最終,數(shù)億這些巨大星系中恒星形成的恒星火花主要驅(qū)動因素實(shí)際上歸結(jié)為一件事——它們周圍的熱氣是否能夠足夠快地冷卻下來。”
星系團(tuán)是誕生宇宙中由引力聚集在一起的最大物體,包含X射線中可見的大量熱氣體。這種高溫氣體的質(zhì)量是通常在星系團(tuán)中發(fā)現(xiàn)的數(shù)百個星系中所有恒星質(zhì)量總和的數(shù)倍。
卡爾扎迪拉和他的同事們研究了宇宙中最亮、質(zhì)量最大的一類星系,稱為最亮星系團(tuán),位于95個星系團(tuán)的中心。所選的星系團(tuán)本身就是一個極端的樣本——使用南極望遠(yuǎn)鏡(SPT)進(jìn)行的大型調(diào)查中最大的星系團(tuán)——它們距離地球34億至99億光年。
研究小組發(fā)現(xiàn),當(dāng)高溫氣體中無序運(yùn)動的數(shù)量(一個稱為“熵”的物理概念)低于臨界閾值時(shí),他們研究的星系中的恒星形成就會觸發(fā)。低于這個閾值,熱氣體不可避免地冷卻形成新的恒星。
“令人印象深刻的是,一個單一的數(shù)字就能告訴我們數(shù)十億顆恒星和行星是否在這些巨大的星系中形成,可以追溯到100億年前,”合著者邁克爾·麥克唐納說,他也來自麻省理工學(xué)院。
雖然已經(jīng)進(jìn)行了其他嘗試來確定宇宙時(shí)間內(nèi)如此巨大的星系中恒星形成的驅(qū)動因素,但這項(xiàng)調(diào)查是第一次在如此大的距離范圍內(nèi)將X射線和光學(xué)觀測結(jié)合起來。這使得研究人員能夠?qū)⒑阈切纬伤璧娜剂稀X德拉探測到的熱氣——與氣體冷卻后恒星的實(shí)際形成聯(lián)系起來,正如光學(xué)望遠(yuǎn)鏡在宇宙歷史的大部分時(shí)間里所看到的那樣。
該小組還利用射電望遠(yuǎn)鏡研究了這些星團(tuán)中超大質(zhì)量黑洞噴射出的物質(zhì)。在一個被稱為“反饋”的過程中,冷卻形成恒星的熱氣最終流入黑洞,產(chǎn)生噴流和其他活動,加熱和激發(fā)它們的周圍環(huán)境,暫時(shí)阻止進(jìn)一步冷卻。當(dāng)黑洞耗盡燃料時(shí),噴射關(guān)閉,這個過程重新開始。
來自芝加哥大學(xué)和伊利諾伊州費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的合著者布拉德·本森說:“這就好像我們在宇宙的大部分時(shí)間里收集了恒星形成這本書的不同章節(jié)。”"這個故事不是用文字寫的,而是用x光、光學(xué)和無線電光講述的."
這項(xiàng)研究的一個意想不到的方面是,以前的工作表明,除了熱氣冷卻之外的其他因素可能在遙遠(yuǎn)的過去的恒星形成中發(fā)揮更大的作用。100億年前,在一個被天文學(xué)家稱為“宇宙正午”的時(shí)期,星系團(tuán)中星系的碰撞和合并更加常見,恒星形成率通常更高,星系的超大質(zhì)量黑洞以更快的速度吸入物質(zhì)。
“我們看到的恒星形成類型非常一致,甚至在接近宇宙正午時(shí),它可能會被其他過程淹沒,”伊利諾伊州阿貢國家實(shí)驗(yàn)室的合著者林賽·布里姆說?!氨M管當(dāng)時(shí)的宇宙看起來非常不同,但這些星系中恒星形成的觸發(fā)因素并沒有改變。”
在研究相對較近的星系團(tuán)時(shí),以前的研究人員還發(fā)現(xiàn),高溫氣體中的無序水平是超大質(zhì)量黑洞以噴流形式反饋的必要條件。
然而,Calzadilla團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn),反饋的熵閾值并不適用于更遙遠(yuǎn)的星系團(tuán)中的星系,這可能意味著大約一百億年前的星系團(tuán)沒有受到黑洞反饋的良好調(diào)節(jié)。這似乎是合理的,因?yàn)闊釟怏w開始冷卻到中心星系需要時(shí)間,然后冷氣體到達(dá)中心星系的超大質(zhì)量黑洞需要更多時(shí)間,最后,射流形成并阻止氣體進(jìn)一步冷卻。
然而,也有可能無線電信號在早期沒有給出清晰的噴射活動的指示。
這個結(jié)果是基于美國國家航空航天局錢德拉X射線天文臺的X射線數(shù)據(jù);來自SPT、澳大利亞望遠(yuǎn)鏡緊湊陣列和澳大利亞SKA探路者望遠(yuǎn)鏡的無線電數(shù)據(jù);來自美國國家航空航天局WISE衛(wèi)星的紅外數(shù)據(jù):和幾個光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。這里使用的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡是麥哲倫6.5米望遠(yuǎn)鏡、雙子座南方望遠(yuǎn)鏡、布蘭科4米望遠(yuǎn)鏡(DECam,MOSAIC-II)和斯沃普1米望遠(yuǎn)鏡??偣矊⒔?0天的錢德拉觀測時(shí)間被用于這個結(jié)果。
卡爾達(dá)齊拉在新奧爾良舉行的美國天文學(xué)會第243次會議上公布了這些結(jié)果。此外,他是向《天體物理學(xué)雜志》提交的關(guān)于這項(xiàng)工作的論文的第一作者,該論文可在預(yù)印服務(wù)器arXiv上獲得。