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(gè)新的古老星系類型和一個(gè)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(gè)尖叫新生之星的插圖（右）一個(gè)藝術(shù)家對一個(gè)前“老吸煙者”明星的創(chuàng)作（圖片來源：雷沃宇宙學(xué)社會）

天文學(xué)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(gè)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(yuǎn)鏡（VISTA）進(jìn)行的為期10年的天空調(diào)查發(fā)現(xiàn)的，該望遠(yuǎn)鏡位于智利安第斯山脈的Cerro Paranal天文臺。

這項(xiàng)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?yàn)樵撗芯勘澈蟮膰H團(tuán)隊(duì)密切關(guān)注了222顆恒星。“大約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(xué)的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、教授菲利普·盧卡斯在一份聲明中說?！笆Ｏ碌木陀悬c(diǎn)困難，所以我們使用超大望遠(yuǎn)鏡（VLT）來獲得其中許多單獨(dú)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(tuán)隊(duì)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(shí)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(biāo)是找到罕見的新生恒星，也稱為原恒星，因?yàn)樗鼈冋诮?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(tuán)隊(duì)成員、瓦爾帕萊索大學(xué)科學(xué)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?yàn)樗鼈儚钠涑錾臍怏w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(gè)過程團(tuán)隊(duì)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(gè)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(xué)會）

天文學(xué)家說，他們發(fā)現(xiàn)了32個(gè)“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(shí)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(shí)間的推移而演變，達(dá)到峰值亮度，然后逐漸消失。雖然這是天文學(xué)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(tuán)隊(duì)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。”盧卡斯說。該團(tuán)隊(duì)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”。“老吸煙者”的紅外圖像大約3萬光年遠(yuǎn)，非?？拷覀冦y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(xué)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(dǎo)致它們噴出煙霧的，目前尚不清楚。

該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，解決這個(gè)難題可以幫助更好地確定恒星鍛造的元素是如何在整個(gè)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(xué)家發(fā)現(xiàn)25個(gè)新的重復(fù)“快速射電暴”的記錄哈勃太空望遠(yuǎn)鏡：圖片、事實(shí)和歷史破紀(jì)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(tuán)隊(duì)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?！斑@被認(rèn)為主要發(fā)生在一種被廣泛研究的恒星中，稱為米拉變星。“然而，發(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(xué)會月刊上。

By：Robert Lea

FY: 何丹懷（懷）

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