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科學家首次測量紅移為1的星系原子氫

2020-10-16 10:51 來源:科技日報 張夢然

  英國《自然》雜志14日發表了一項天文學最新研究,報告了對平均紅移為1的一組星系所釋放的原子氫的測量結果。這是首次進行此類測量——由升級后的巨米波電波望遠鏡完成,這一成果有助人們理解星系中恒星的形成,填補了人類在星系演變和恒星誕生研究中的空白。

  恒星形成涉及氣體落入星系形成原子氫,原子氫繼而轉化為分子態(H2),再由此形成恒星。而在天文學及物理學領域,一般情況下,紅移現象表示天體的電磁輻射由于某種原因頻率降低——光源遠離觀測者運動時,觀測者觀察到的電磁波譜會發生紅移。在可見光波段,表現為光譜的譜線朝紅端移動了一段距離,即波長變長、頻率降低。

  天文學家用紅移測量天體的物理行為。此前,在紅移最大為0.4的星系中檢測到過原子氫,但是已有的望遠鏡一直難以測量紅移更大的星系。紅移衡量的是天體向遠處移動時發出的光波長增加了多少,它可用于測量觀測者距星系的距離。缺少對更遙遠的星系的測量,限制我們對于星系演變的理解。

  鑒于此,印度國家射電天體物理學中心科學家阿迪特雅·逑胡里、尼希姆·卡奈卡爾及其同事,此次搜索了紅移在0.74—1.45之間的7653個恒星形成星系所釋放的原子氫。他們研究發現,原子氫的平均總質量比得上(或可能大于)恒星的平均質量,為恒星形成提供了大量的燃料。

  研究團隊在估算恒星形成速率時發現,觀測到的原子氫質量只能再為恒星形成提供10億—20億年的燃料。這意味著,落入紅移為1的星系的氣體,或不足以維持很高的恒星形成速率。人類對恒星演化過程的研究,還遠未完成,而此次研究有助于完善我們對這一領域的認知空缺。

(責任編輯:支艷蓉)

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