【公益行】为了孕育恒星 银河系正在“变胖”

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众所周知，如果摄取比身体消耗的能量高的能量，身体有可能会变胖，反而会变瘦。 测量人体重的增减只需要一台秤。

广阔的宇宙银河，特别是人类生存的银河系，处于怎样的变化中，是困扰世界天文学家的重大课题。 前几天，欧洲航天局天文学家安德鲁·福克斯博士领导的国际研究小组在《天体物理学报》上写道，从银河系吸入的气体比呼气的气体质量大、胖。

那么，银河系呼吸和质量变化的背后有什么奥秘呢？ 这个胖对银河系有那些影响吗？

物质交换能激活池塘里的春水

银河系不断地喷出气体，但这些气体再次被吸入后落入银河系。 这呼吸是什么意思？

这是恒星诞生和死亡引起的气体尘埃物质的循环。 中国科学院上海天文台的左文文副研究员在接受科技日报记者采访时表示，恒星是由银盘的气体分子云衰变形成的。 恒星进化过程中的星风，和大质量恒星在生命末期进化产生的超新星爆炸，都将大部分物质抛到外面，向周围的星际物质发射激波，形成由膨胀的气体和灰尘组成的壳状结构，即超新星遗迹。

恒星被认为来自灰尘，死的时候回到了灰尘。 左文说。

从恒星诞生到死亡的整个生命周期完成了大规模的输送，使银盘的气体尘埃物质移动到银河系更周边的银轮中。 而且，恒星的一生中积累了大量的金属元素。 在天文学中，原子数比氦多的元素通常被称为金属元素，这些金属元素就像恒星战战兢兢地燃烧自己，积攒了一辈子的财富。 在日常生活中，有时星风现象会释放一部分物质。 越来越多的东西在大质量恒星走向灭亡的瞬间，其贫困生涯中积蓄的家产，投掷四射，丰富了银河整体的元素构成，也点燃了下一代恒星生命起源的星星之火。

随着时间的推移，银轮中的气体尘埃物质逐渐凝聚，重力使这些气体块回到银盘，形成下一颗恒星。

恒星的死亡带来了新恒星的诞生，终点是起点。 周而复始，走向死亡。 银河系也在无数恒星的牺牲中完成了与周围环境的气体物质交换，像湖一样，里面是池塘的活水。

高速分子云纹流动人口

那么，银河系这个大湖是涨水还是排水？ 很多研究者想找到答案。

这次的研究表明前者，即气体流入流大于流出流。

该研究利用哈勃太空望远镜的紫外波段数据，研究了187个高速分子云，根据吸收线相对于静止参考系波长的移动，测定了银河标准静止参考系中的速度，分类了流入高速分子云和流出高速分子云。 通过计算，研究者推测流入率为每年0.53 0.17倍的太阳质量，流出率为每年0.16 0.06倍的太阳质量，表明现在银河系处于流入主导的时期。

流入的气体从哪里来？ 左文称，银河系的引力可能会拖动部分星系之间的介质，也可能会从卫星星系中拖动气体物质。

科技日报记者观察到这项研究的第一对象是高速分子云。 银河系中的气体尘埃无数，为什么研究者只瞄准高速分子云？

左文说，恒星和恒星之间有星际介质，银河和银河之间有银河间介质。 银河不是一个有封闭边界的系统。

因此，没有任何气体是自愿贴外来者和当地人的标签的。 那么，研究者如何定义那些气体是流出或流入的流动人口？ 那些又是在银河系内长期居住的常住人口吗？ 处理这些问题的切入点是高速分子云。

一般来说，银盘常住气体与银盘的转速一致。 高速分子云中的气体移动速度比银盘的旋转速度快，这意味着它们很可能是流入或流出的气体的一种。 进而，通过观测分子云的速度流动，分析其是向银盘移动还是远离银盘移动，可以评价该分子云是被吸入银河系还是被呼出的气体。

当然，也有无视费米气泡等本来存在于银盘中的高速气体结构的研究，被指出这些银盘中存在的结构一定会给实验带来误差。

左文也说，这项研究只是基于温度低(约10000开尔文)的气体云块，每年流入、流出的气体质量是下限，为了得到更正确的结果需要越来越多的数据。

呼吸的意思控制着恒星的生命周期

恒星的形成由气体流入和流出的关系调节。 所以，研究气体循环过程对恒星的形成、星系的演化起着非常重要的作用。 左文称，银河系是我们住的银河，具有比较丰富的观测数据来研究气体循环问题。

很多人可能有好奇心，但如果银河系处于气体流入比流出多的状态会怎么样呢？

内流多于流出，表明银河蓄积越来越多的气体。 银河系提供恒星产生所需的原料气体、灰尘，有助于后续恒星的形成。 据左文介绍，相反，如果来自银河的气体流出比内流多得多，总有一天恒星形成的原材料会消失，银河中将不会形成新的恒星。 实际上，流入和流出决定了银河是否形成持续的恒星，但必须关注两者的差距有多大，以及它的持续时间有多长。

年东北大学天文学家在《自然》杂志上写道，银河系在两次恒星形成的婴儿潮期间经历了数十亿年的休眠期，实际上是在死亡后复活的，这一现象与银河的气体循环密切相关。

根据这项研究，银河系早期吸入大量寒冷气体，开始形成第一代恒星。 大约70亿年前，恒星崩溃爆炸产生的冲击波将银河内的气体加热到高温。 因此，寒气停止流入银河系，恒星的形成也停止。 随着时间的推移，银河系的高温气体逐渐被辐射冷却，从50亿年前开始吸入新的寒冷气体。 这导致了包括太阳在内的第二代恒星的形成。 更重要的是，其他研究表明银河系旁边的仙女星系也可能经历过类似的历史。 这表明，大质量的涡旋星系经常出现形成恒星的休眠期，小星系不会出现。

事实上，银河呼吸的概念也适用于恒星和行星等宇宙的更小系统。 太阳和地球的体重都比银河系的体重减少了。 根据美国国家航空航天局( nasa )和麻省理工大学的研究，太阳每年会损失1324.5万亿吨的质量，地球每年会减少1万吨到5万吨。

根据今天宇宙( universe today )的网站，我们谈论行星、恒星和银河时，也经历着出生、生存和死亡。 在此期间，他们可能会增加体重或减轻体重。 生命的循环以宇宙的规模展开。

:丁明辉审査编:chengfang

来源：亚洲公益报