宇宙中大质量恒星可能比预计要多!黑洞、超新星数量或被低估
大麦哲伦星云
剑鱼座30星云,也被称为狼蛛星云或NGC 2070,距离我们17万光年远,位于银河系的近邻大麦哲伦星云内。这是一个充满电离氢的云团,新的恒星在其中诞生。早在1千万年前,剑鱼座30星云内的恒星形成活动就已经开始。
借助欧洲南方天文台的甚大望远镜(VLT),英国牛津大学科学家费边`施耐德(Fabian Schneider)博士的团队对剑鱼座30星云内的近千颗恒星进行了观测。颇为意外的是,他们发现其中巨型恒星的数量远比预期的要多。目前,有关研究已经刊登在美国学术期刊《科学》杂志上。
他们详细分析了大约250颗质量相当于15-200个太阳的恒星,以了解星云内不同质量的恒星所占的比例。结果显示,大质量恒星的数量相当庞大,200太阳质量的恒星比例也不低。然而直到最近,多达200个太阳质量的恒星仍存争议,但这项新研究表明200-300太阳质量的恒星诞生可能性极大。
哈勃太空望远镜拍摄的剑鱼座30星云
实际上,天文学家研究过的大部分宇宙空间里,恒星质量越大越罕见。也就是说,大多数恒星是小质量的,并且质量超过太阳十倍的恒星仅有不到1%。与此同时,由于大质量恒星相当稀少,测定它们的比例实际非常困难,只能在为数不多的区域内进行,剑鱼座30星云就是其中之一。
英国天文学技术中心的克里斯·埃文斯( Chris Evans)博士解释说:“我们的最新研究表明,宇宙中应该有更多大质量的恒星,并且占绝大部分。”
恒星被认为是宇宙的引擎,产生了大部分比氦更重的化学元素,其中就有构成生命的元素,如碳、氧等。在它们的生命中,大质量恒星通过强烈的恒星风产生大量的电离辐射和动能。这些电离辐射对宇宙摆脱早期所谓的“黑暗时代”,重现光明至关重要。此外,大质量恒星还影响着星系的演化。
为了能够定量理解所有这些相互影响的机制,以及大质量恒星起到的作用,天文学家需要知道到底有多少大质量恒星形成。
施耐德博士解释说:“研究结果对理解我们的宇宙有着深远的影响。这也许意味着超新星的数量要比现在认为的多70%,大质量恒星带来的化学物质数量可能是原先的3倍,电离辐射则可能原来的4倍。而黑洞形成速率可能增加180%,从而带来更多触发引力波的黑洞合并事件。”
不过,施耐德团队的研究也留下许多有待解答的疑问。比如,剑鱼座30星云的情况在宇宙中的普遍性怎样?这对宇宙的演化、超新星、引力波事件的发生有何影响?(dogstar)
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