划分“富人区”和“贫民窟”的标准,全宇宙通用 |
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按照古人的说法,金也就是金属,也就是财富,说一个人有多少金就是说有多少钱,其实,这种说法也适合在天文学上使用。 恒星家族穷人的特征 在恒星家族中,有的恒星积累的“财富”比较多,由于在宇宙最初的形成中,它们得到了较多的物质,具有较大的质量,这也导致它们迅速长大,迅速老化。 构成它们最重要的就是氢元素,氢元素燃烧完了之后,它们就该燃烧产生出来的产品氦元素,氦元素燃烧之后还会得到更重的元素,也只有重元素才被称为金属元素。这些重元素也并不是严格的金属,它们只是碳、氧、氮、铁,但是在天文学中,就可以称之为金属元素,这些元素比较丰富的恒星也就被称为富金属恒星。
太阳是富金属恒星的代表 富金属恒星之所以富有,还有另一个来源,那就是继承了别人的财富,大质量恒星在演化的时候,会发生超新星爆发,就把自己生产出来的金属元素抛到了太空,那些新恒星在形成的时候吸收了爆发的残骸,于是不费吹灰之力,也得到了重元素,也成为富金属恒星家族中的成员。这两种方式让一些恒星拥有较多的重元素,它们都是恒星家族中的富人。 但是,还有一些恒星是穷人,它们在宇宙最初刚刚诞生的时候形成,自然没有重元素,那时候宇宙只有简简单单的氢、氦和极少量的锂元素,这些元素既是最简单的元素,也是最轻的元素。
贫金属恒星 SDSS J102915+172927的光谱 更重要的是,这些恒星没有较大的质量,于是,它们演化得就很慢,不像大质量恒星那样肆无忌惮地燃烧,所以它们至今也没有进化出来重元素。它们被称为贫金属恒星,它们是恒星家族中的穷人。 穷人住在贫民窟 富人们聚集在一起,生活在豪华的地方,穷人大多只能居住在生活条件简朴的贫民窟里。 恒星家族中的富人和穷人也有这种区别,质量大的恒星喜欢相互攀比,它们生活在大质量的星系中。在那里,它们或者自然演化出重元素,或者等着吸收超新星爆发之后形成的重元素,最后大家都成为富金属恒星,它们在大星系中发出耀眼的光芒。大星系就是恒星家族富人的聚集地。 而那些恒星家族中的穷人则居住在毫不显眼的地方,居住在较小的范围内,它们聚集的数量很少,它们部落的标准数量是几十亿颗恒星,最小的只有几千颗恒星。不像银河系那样有三千多亿颗恒星成员,数量少也导致它们总体的亮度不够,再加上它们本身也不亮,整个星系就更不显眼了。
矮星系诞生恒星 这样的小星系被称为矮星系,它们的名字足以说明它们不是那么高调。 矮星系是不被关注的星系,它们太暗淡了,即使是天文学家想寻找它们,望远镜的能力也不允许。这不仅跟它们太暗淡有关,还跟它们所居住的环境有关。作为小质量的星系,它们一般在远离大星系的地方,迫于大星系的引力,它们只能充当大星系的卫星系,环绕着大星系运行,就像行星围绕着恒星运行那样。在大星系的边缘,就是矮星系的栖息之地,那里就是“贫民窟”。 穷人也会混入富人阶层 贫民窟里面的贫金属恒星并不愿意就这样一辈子穷下去,它们之中的某些也有办法混入富人的行列。 星系一般就像是一个大盘子,具体地说,是两个扣在一起的盘子,它们是由很多的恒星构成的。但是,在盘子的上方并不是一无所有,那里也有很多恒星,它们跟扣在一起的盘子一起构成了一个圆球,被称为星系晕,星系晕里面并不是没有恒星,只是这里的恒星比较少,或者说比较暗淡,这里也是穷人的住所,恒星家族的穷人就住在星系晕里面,具体地说,是居住在星系晕的外围。
星系晕 当代的大型望远镜,都带有光谱仪,光谱仪上可以显示恒星光谱的暗线和明线,那些暗线就是吸收线,从吸收线就可以判断出恒星上具有什么样的化学元素。事实证明,星系晕外围的恒星很多是缺乏金属元素的,它们是恒星家族中的穷人。科学家认为:星系晕里面的穷人不可能是最初的原始居民,它们一定是外来户,这一点逐渐得到了证实,证实它们来自那些矮星系。 在人马座方向,科学家发现有很多恒星,从人马座矮椭圆星系奔涌而出,构成恒星流,宛如一串巨大的恒星项链,环绕在银河系周围。它的跨度超过100万光年,包含了大约1亿颗恒星。
恒星流 这表明,这些排队奔向银河系的星流原来属于人马座矮椭圆星系。 人马座矮椭圆星系是个小星系,成员较少,它们根本抗不住巨大的银河系的引力,银河系巨大的引力扯碎了它们,让它们奔向银河系。 目前,科学家已经发现了十四条这样的恒星流,它们都是从银河系附近的矮星系被吸引来的,这表明,与银河系这个富人俱乐部为伍,并不是一件快乐的事情,稍有不慎就会被吸收过去,尽管它们已经挣扎了十几亿年,但是最终还是摆脱不了混入富人行列的事实。
银河系和银河系的晕 在计算机模拟过程中显示,在银河系的附近,还应该有很多的矮星系,但是,实际能观测到的却很少,很多至今无法找到它们。看到这样的星流,科学家只能感叹,也许它们早就被银河系吸收了,成为富人阶层。 文源:《星空探奇》 作者:戴铭钰 图源:网络 版权归原作者所有 编辑:张润昕 本文经授权转载自微信公众号:原点阅读 作者:戴铭钰 转载内容仅代表作者观点 不代表中科院高能所立场 编辑:Savage |
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