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2024-03-19 15:44:56

通过重元素测绘重新思考银河系起源挑战传统理论

导读 一项关于中速云 (IVC) 起源的开创性研究挑战了 20 年前的理论,并开启了深空研究的新时代。日本名古屋大学的研究人员发现,IVC 的重元...

一项关于中速云 (IVC) 起源的开创性研究挑战了 20 年前的理论,并开启了深空研究的新时代。日本名古屋大学的研究人员发现,IVC 的重元素含量比之前报道的要低得多。他们的研究结果表明,构成云的粒子起源于我们银河系之外,而不是像喷泉中的水一样不断循环利用的材料。该小组在《皇家天文学会月刊》上发表了他们的发现。

IVC 是一种以其速度为特征的星际云。它们被发现于银河系数千光年之外的高度。气体云很重要,因为它们是恒星形成和行星系统形成的元素来源。

在传统模型中,当恒星在超新星事件中亡时,元素会被释放回星际介质中。然后这种材料被重新纳入气体云中。根据这个模型,IVC中的重元素是通过银河系内的核聚变反应和超新星爆炸产生的。

名古屋大学的 Takahiro Hayakawa 和 Yasuo Fukui 利用普朗克卫星的尘埃图和氢发射的电波图,创建了第一张精确的地图,详细描述了落入银河系的气体云中重元素丰度的分布,从而 了这一理论。飞机。

银面是银河系内的一个扁平结构,恒星、气体和尘埃集中于此,在发生恒星形成等天文现象的地方,气体在重力的驱动下从星系间介质“落入”银面。

通过分析 IVC 和高速云,研究人员惊讶地发现 IVC 中的重元素丰度与之前的模型不同。他们的发现挑战了传统的银河喷泉模型,这是一种用于描述银河系内气体循环的理论框架。

早川说:“银河喷泉模型描述了超新星爆炸等事件导致气体从银河平面喷出然后回落的循环,类似于喷泉不断重复利用水的方式。” “研究人员经常引用该模型来解释 IVC,因为他们相信这些云的金属丰度与据称产生它们的恒星的金属丰度相似”。

金属丰度是指恒星和星系等天体中比氦重的元素的丰度。早川继续说道:“然而,我们的结果表明,IVC 的金属丰度要低得多,这表明 IVC 是由起源于我们银河系外部的原始气体组成的。”

他们利用普朗克卫星的数据,并采用基于先前发布的高分辨率地图和先进统计分析的最先进的观测技术,在测量和数据量方面实现了前所未有的精度。

早川说:“这项研究有望打破关于气体云落入银河系的起源问题长达 20 年的僵局。”“它可能会解决一个长期存在的难题,即 G 矮星问题,该问题指出 100 亿年的老恒星太阳附近的古老恒星显示出与当今银河系金属丰度相似的高金属丰度。”

研究人员预计他们的研究将带来关于 100 亿年规模的银河系生长和演化的新工作。这项研究的影响远远超出了我们的银河系,为整个宇宙中其他星系的演化提供了见解。