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造价最贵望远镜阵列揭晓宇宙“极冷禁区”神秘面纱

时间:2017-8-5 8:48:35 点击:

  核心提示:天文学家使用阿塔卡玛大型毫米波/亚毫米波望远镜阵列(ALMA)揭晓了回力棒星云的神秘面纱,它被称为宇宙最寒冷区域,是垂死红巨星产生的前行星状星云,这项最新研究结果发表在近期出版的《天体物理学杂志》上。...

天文学家使用阿塔卡玛大型毫米波/亚毫米波望远镜阵列(ALMA)揭晓了回力棒星云的神秘面纱,它被称为宇宙最寒冷区域,是垂死红巨星产生的前行星状星云,这项最新研究结果发表在近期出版的《天体物理学杂志》上。

一颗远古红巨星形成回力棒星云,它是迄今观测的宇宙最寒冷区域。这颗红巨星所形成的环境比深太空自然背景温度更低,该现象困惑了科学家20多年。目前,天文学家使用ALMA望远镜阵列能够揭晓其中的答案,一颗小伴星可能进入红巨星中心区域,以超冷气体和灰尘流出物的形式喷射这颗较大恒星的多数物质。

流出物迅速膨胀,其温度降至零下272.5摄氏度,ALMA望远镜阵列帮助天文学家揭晓了这一神秘现象,首次提供了回力棒星云精确的范围、年龄、质量和动能。研究报告作者、美国宇航局喷气推进实验室天文学家拉赫温德拉·萨哈伊博士说:“最新数据表明,这颗超大质量红巨星的绝大多数质量高速释放进入太空,其速度超越了单颗红巨星的‘能力范围’。”

如此快速喷射大质量恒星物质的唯一方式是两颗交互恒星的引力能,这将解释超冷流出物的独特属性,这种交互恒星引力能可能是宇宙早期多数恒星暴力死亡的主要原因。研究报告合著作者、瑞典查尔姆斯理工大学天文学家沃特·威勒明斯教授说:“回力棒星云的极端属性挑战了恒星交互性的传统观点,提供最佳机会测试包含一颗巨恒星的双星系统的物理特征。”

回力棒星云距离地球大约5000光年,位于半人马星座,该星云最早于1995年被探测到,天文学家注意到它吸收了宇宙微波背景(CMB)的光线,这些远古光线是大爆炸之后38万年宇宙炽热和密集时期产生的。

这些辐射光线证实了太空自然背景温度,仅为零下270.42摄氏度,回力棒星云为了吸收这些辐射光线,必须比持续130亿年冷却的这种昏暗能量的温度更低。最新ALMA观测结果呈现了回力棒星云,显示圆形超寒冷流出物中存在一个沙漏结构。

这个沙漏状流出物结构从头至尾延伸3万亿公里,是地日距离的21000倍,是中心恒星释放喷射流形成的,它像一个除雪机一样清除了超冷流出物的内部区域。超冷流出物扩张了10倍,其运行速度为150公里/秒,在它首次从垂死恒星中喷射出来之后,大约需要3500年才能抵达至流出物的外部边缘。该状况不仅持续时间较长,而且回力棒星云处于缓慢加热。

研究报告合著作者、联合ALMA天文台天文学家拉尔斯·阿克·尼曼博士说:“我们在一个非常特殊、短暂的时期内观察到这个独特星云,很可能这个超级宇宙‘冷冻箱’在宇宙中非常普遍,但它们仅能在相对短暂时间里维持极端温度条件。

作者:佚名 来源:不详
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