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  为了孕育恒星,银河系正在“变胖”

  众所周知,如果一个人摄入的能量高于消耗的能量,身体就可能发胖,反之则会消瘦。测量人的体重增减只需一台秤而已。

  而浩瀚宇宙中的星系,特别是人类生存的银河系,处于怎样的变化之中,却是困扰全球天文学家的重大难题。日前,一个由欧洲航天局天文学家安德鲁·福克斯博士领衔的国际研究团队在《天体物理学报》上撰文指出,银河系吸入的气体比呼出的气体质量更大,处于“发胖”的过程中。

  那么,银河系的“呼吸”和质量变化背后有怎样的奥秘?这种“发胖”将给银河系带来哪些影响?

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  银河系中不断有气体被“吹”出,但这些气体还会重新被“吸”回,落到银河系上。这种“呼吸”意味着什么?

  “这是恒星的诞生与死亡所带来的气体尘埃物质循环。”中国科学院上海天文台副研究员左文文在接受科技日报记者采访时表示,恒星从银盘中的气体分子云中坍缩形成。恒星演化过程中的星风,以及大质量恒星演化到生命晚期发生的超新星爆炸,均会将大部分物质向外抛散,并向周围的星际物质发射激波,形成一个由膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构,即超新星遗迹。

  “恒星可视为源于尘埃,死亡时又归于尘埃。”左文文说。

  恒星从生到死的整个生命周期成就了一次大尺度的搬运——将银盘中的气体尘埃物质向银河系更外围的银晕中转移。而且,恒星的一生积攒了大量的金属元素。天文学中通常把比氦元素原子数大的元素均称作金属元素,这些金属元素就像是一颗恒星兢兢业业地工作——努力地燃烧自己,奋斗一辈子攒下的财富。它在日常生活中偶尔会“消费”,即通过星风现象抛出一部分物质;更多的是在大质量恒星走向灭亡的那一刻,它穷极一生积攒的“家当”,抛散四射,丰富了整个星系的元素组成,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,银晕中的气体尘埃物质会逐渐聚集在一起,重力将导致这些气体团块落回银盘,开始下一轮恒星形成。

  恒星的死亡造就了新恒星的诞生,终点即是起点。周而复始,“向死而生”。银河系也在无数个恒星的“献祭”中完成了与周围环境的气体物质交换,就像一个湖泊,里面是一池活水。

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  那么,银河系这个大湖泊是在“涨水”还是在“泄水”?很多研究人员都想找到答案。

  此次研究给出的答案是前者,即气体入流大于外流。

  该项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,测定出它们在银河系标准静止参考系的速度,分类成入流的高速分子云和外流的高速分子云。通过计算,研究人员估计流入率为每年0.53±0.17倍太阳质量,流出率为每年0.16±0.06倍太阳质量,表明目前银河系处在入流主导的时期。

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