星系煙霧和嘯叫音助力找尋星系線索

隱藏星系的發(fā)現(xiàn)揭露了“舊癮君子”和“尖叫新骨頭”——一個新的古老星系類型和一個史前星系分支在十億銀河系星系中被發(fā)現(xiàn)

隱藏星系的"癮君子"和一個尖叫新生之星的插圖（右）一個藝術(shù)家對一個前“老吸煙者”明星的創(chuàng)作（圖片來源：雷沃宇宙學社會）

天文學家發(fā)現(xiàn)了大量隱藏的恒星，包括一些猛烈爆發(fā)的新生原恒星，以及其他屬于一個意想不到的新類別的古代巨型紅星。他們稱后者為“老煙民”。研究小組說，這些老煙民潛伏在銀河系的中心，靜靜地坐了幾十年，逐漸消失，直到他們最終噴出大量的煙霧。這些恒星是通過可見光和紅外巡天望遠鏡（VISTA）進行的為期10年的天空調(diào)查發(fā)現(xiàn)的，該望遠鏡位于智利安第斯山脈的Cerro Paranal天文臺。

這項努力成功追蹤了近10億顆恒星。同樣的調(diào)查，被稱為Via Lactea(VVV)中的VISTA變量，也發(fā)現(xiàn)了數(shù)十顆爆發(fā)的原恒星，因為該研究背后的國際團隊密切關(guān)注了222顆恒星?！按蠹s三分之二的恒星很容易被歸類為各種眾所周知的事件，”赫特福德郡大學的團隊負責人、教授菲利普·盧卡斯在一份聲明中說?！笆Ｏ碌木陀悬c困難，所以我們使用超大望遠鏡（VLT）來獲得其中許多單獨的光譜。光譜向我們展示了我們在不同波長下可以看到多少光，讓我們更清楚地了解我們正在看什么。

該團隊發(fā)現(xiàn)的恒星仍然隱藏著大量的氣體和塵埃，擋住了我們對銀河系中心的觀察視線。這種材料在吸收可見光方面非常有效，但在吸收和阻擋電磁輻射的紅外波長方面卻不那么擅長。這意味著VISTA，它的紅外眼睛在宇宙中，實際上能夠通過這些氣體和塵埃云來發(fā)現(xiàn)銀河系中心附近看不見的恒星。

“我們的主要目標是找到罕見的新生恒星，也稱為原恒星，因為它們正在經(jīng)歷一場可能持續(xù)數(shù)月、數(shù)年甚至數(shù)十年的大爆發(fā)。團隊成員、瓦爾帕萊索大學科學家甄國在聲明中說。年輕恒星系統(tǒng)中的原恒星經(jīng)歷了這些極端的爆發(fā)，因為它們從其出生的氣體包膜中收集了足夠的質(zhì)量，以觸發(fā)氫到氦的融合并成為成熟的恒星，這個過程團隊希望了解更多。這些爆發(fā)發(fā)生在緩慢旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)盤上，形成了一個新的太陽系。它們幫助中間的新生恒星生長，但使行星更難形成，”郭說?！拔覀冞€不明白為什么光盤變得如此不穩(wěn)定。

2018一顆新生的恒星在氣體和塵埃云中爆發(fā)，直到2015年幾年后2018年才變亮（圖片來源：皇家天文學會）

天文學家說，他們發(fā)現(xiàn)了32個“尖叫”的恒星嬰兒，它們的亮度增加了40到300倍。在許多這些原恒星的情況下，觸發(fā)亮度增加的爆炸事件實際上仍在發(fā)生，這使得研究小組能夠研究這些爆發(fā)如何隨著亮度的增加而隨著時間的推移而演變，達到峰值亮度，然后逐漸消失。雖然這是天文學家們用VISTA尋找的東西，但他們對我們銀河系中心的研究也發(fā)現(xiàn)了一些完全出乎意料的事情：在恒星生命周期的另一端發(fā)現(xiàn)了一種迄今為止未知的恒星。

這些“老煙民”在哪閑逛？

VVV團隊在銀河系的中心發(fā)現(xiàn)了21顆紅色恒星，這些恒星顯示出幾年來亮度的變化，很難解釋?！拔覀儾淮_定這些恒星是開始爆發(fā)的原恒星，還是從恒星前方的圓盤或塵埃殼引起的亮度下降中恢復(fù)過來，還是在生命后期拋出物質(zhì)的較老的巨星，”他說?！北R卡斯說。該團隊使用了其中7顆恒星的光譜，最終確定它們代表了一種全新類型的巨型紅星，它安靜地坐了幾十年，然后突然出乎意料地吐出煙霧，因此被稱為“老吸煙者”。

隱藏星系中的"癮君子"和"貝紅巨星”?！袄衔鼰熣摺钡募t外圖像大約3萬光年遠，非常靠近我們銀河系的中心，它消失了，然后在幾年的過程中重新出現(xiàn)。（圖片來源：Royal Astronomical Society）

老煙民主要集中在銀河系心臟的最內(nèi)部區(qū)域，被稱為核盤，那里的恒星往往具有比氫和氦更重的元素濃度。天文學家稱這些較重的元素為“金屬”。雖然這些恒星中金屬的濃度更高應(yīng)該有助于塵埃更容易地從它們的過熱氣體或等離子體外層凝結(jié)，但這是如何導致它們噴出煙霧的，目前尚不清楚。

該團隊認為，解決這個難題可以幫助更好地確定恒星鍛造的元素是如何在整個宇宙中分布的，以及它們最終如何成為下一代恒星和行星的基石的。天文學家發(fā)現(xiàn)25個新的重復(fù)“快速射電暴”的記錄哈勃太空望遠鏡：圖片、事實和歷史破紀錄的射電暴可以幫助我們找到宇宙中缺失的物質(zhì)“從舊恒星中噴出的物質(zhì)在元素的生命周期、該團隊的研究中起著關(guān)鍵作用，有助于形成下一代恒星和行星，”盧卡斯說。“這被認為主要發(fā)生在一種被廣泛研究的恒星中，稱為米拉變星?！叭欢l(fā)現(xiàn)一種新型的拋出物質(zhì)的恒星，可能對重元素在其他星系的核盤和金屬豐富區(qū)域的傳播具有更廣泛的意義。有關(guān)兩篇論文在1月26日星期五發(fā)表在皇家天文學會月刊上。

By：Robert Lea

FY: 何丹懷（懷）

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