原標(biāo)題問題：為了孕育恒星，天河系正在“變胖”

 

　　眾所周知，假如一總體攝入的能量高于破耗的能量，身體就可能發(fā)胖，反之則會瘦小。丈量人的體重增減只有一臺秤罷了。

　　而浩大宇宙中的星系，特別是人類生涯的河漢系，處于怎么樣的變換傍邊，卻是滋擾環(huán)球地理學(xué)家的宏壯艱難。日前，一個由歐洲航天局地輿學(xué)家安德魯·福克斯博士領(lǐng)銜的海外研討團(tuán)隊(duì)在《天體物理學(xué)報(bào)》上撰文指出，河漢系吸入的氣體比呼出的氣體質(zhì)量更大，處于“發(fā)胖”的歷程中。

　　那么，銀河系的“呼吸”與品質(zhì)變換對面有怎樣的奧秘？這種“發(fā)胖”將給河漢系帶來哪些影響？

　　氣體物資互換 激活“一池春水”

　　天河系中賡續(xù)有氣體被“吹”出，但這些氣體還會從新被“吸”回，落到星河系上。這種“呼吸”象征著甚么？

　　“這是恒星的誕生與死亡所帶來的氣體塵土物質(zhì)輪回。”中國科學(xué)院上海地理臺副研討員左文文在接受科技日報(bào)記者采訪時透露表現(xiàn)，恒星從銀盤中的氣體份子云中坍縮形成。恒星演變進(jìn)程中的星風(fēng)，以及大風(fēng)致恒星演化到生命初期發(fā)生的超新星爆炸，均會將大一小部分精力向外拋散，并向附近的星際精力發(fā)射激波，形成一個由壓縮的氣體與灰塵形成的殼狀構(gòu)造，即超新星陳跡。

　　“恒星可視為源于塵土，死亡時又歸于灰塵。”左文文說。

　　恒星從生到死的整個生命周期成就了一次大尺度的搬運(yùn)——將銀盤中的氣體塵土肉體向星河系更焦點(diǎn)的銀暈中轉(zhuǎn)移。而且，恒星的終身積累了少許的金屬元素。地理學(xué)中通常把比氦元素原子數(shù)大的元素均稱作金屬元素，這些金屬元素就像是一顆恒星兢兢業(yè)業(yè)地工作——奮力地熄滅本身，奮斗一輩子攢下的家當(dāng)。它在平常生活中無意會“消費(fèi)”，即經(jīng)過星風(fēng)征象拋出一一部分物資；更多的是在大品格恒星走向淪亡的那一刻，它窮極終身儲蓄積累的“家當(dāng)”，拋散四射，富厚了整個星系的元素組成，也點(diǎn)燃了下一代恒星生命起源的星星之火。

　　跟著年光的推移，銀暈中的氣體塵埃精神會逐步羈糜在共同，重力將導(dǎo)致這些氣體團(tuán)塊落回銀盤，起源下一輪恒星形成。

　　恒星的死亡哺養(yǎng)了新恒星的降生，盡頭即是出發(fā)點(diǎn)。循環(huán)往復(fù)，“向死而生”。銀河系也在無數(shù)個恒星的“獻(xiàn)祭”中實(shí)現(xiàn)為了與相近情況的氣體精神交換，就像一個湖泊，內(nèi)中是一池活水。

　　高速分子云 標(biāo)識表記標(biāo)幟“流中聽口”

　　那么，河漢系這個大湖泊是在“漲水”照常在“泄水”？很多研討職員都想找到答案。

　　此次研討給出的謎底是前者，即氣體入流大于外流。

　　該項(xiàng)研討把持哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的紫外波段數(shù)據(jù)，研討了187個高速分子云，根據(jù)排匯線相對于靜止參考系波長的移動，測定出它們在星河系尺度固定參考系的速率，分類成入流的高速分子云與外流的高速份子云。經(jīng)由較量爭論，研討職員約莫流入率為每年0.53±0.17倍太陽質(zhì)量，流出率為每年0.16±0.06倍太陽風(fēng)致，解釋當(dāng)前銀河系處在入流主導(dǎo)的時期。

　　入流的氣體本源于那里？左文文指出，天河系的引力有可能將一小部分星系際介質(zhì)拖拽進(jìn)來，也可能會從它的衛(wèi)星星系拖拽一些氣體精力過來。

　　科技日報(bào)記者當(dāng)心到，該研討的首要對象是高速分子云。天河系中氣體灰塵有數(shù)，為何研究職員單單瞄向了高速份子云？

　　左文文提到，恒星與恒星之間有星際介質(zhì)，星系與星系之間有星系際介質(zhì)。星系并非一個有著密閉鴻溝的零碎。

　　因而，沒有任何一種氣熟諳給自身自動貼上“外來者”或“本地人”的標(biāo)簽。那末，研討人員若何界定哪些氣體是外流或入流的“流入耳口”？哪些又是河漢系內(nèi)“長居”的“常住生齒”？管理這些問題的切入點(diǎn)就是高速份子云。

　　通常，銀盤中的“常住”氣理解與銀盤的扭轉(zhuǎn)速度一致。而高速份子云中氣體的移動速度要快于銀盤的改動速度，這意味著它們很可能就是入流或外流氣體的一種。再考察份子云的速度走向，賞析它是向著銀盤挪動還是遠(yuǎn)離銀盤挪動，即可判斷該份子云是星河系吸入的照常呼出的氣體。

　　當(dāng)然，有了學(xué)者指出，該研討疏忽了本就具有于銀盤中的高速氣體組織，如費(fèi)米氣泡等，這些銀盤中已有的組織無疑會給履行帶來時弊。

　　左文文也閃現(xiàn)，該研討僅基于溫度較低（約10000開爾文）的氣體云塊，給出的每一年入流、外流的氣體風(fēng)致均是下限，還需要有更大都據(jù)身手失掉更確切的到底。

　　呼吸的寄義 調(diào)控恒星生命周期

　　“恒星的形成會遭到氣體入流與外流之間干系的調(diào)理。所以鉆研氣體循環(huán)過程，對于研究恒星形成、星系演變有很緊要的作用。”左文文展現(xiàn)，天河系是我們所歇息的星系，擁有相對來講更雄厚的窺察數(shù)據(jù)去鉆研氣體輪回問題。

　　也許得多人都邑好奇，要是天河系不絕處于氣體入流多于外流的形狀，可能會怎么？

　　“內(nèi)流多于外流，告白星系會累積更多的氣體。河漢系提供了恒星產(chǎn)生所需的原料——氣體、灰塵，有助于后續(xù)的恒星形成。”左文文閃現(xiàn)，相反，假如星系中氣體外流不絕多于內(nèi)流，總有一天，恒星形成的原質(zhì)料會損失殆盡，星系中便再沒有新恒星形成了。事實(shí)上，只管入流和外流決定了一個星系可否會有持續(xù)的恒星形成，但還要關(guān)注兩者分歧有多大以及這種情況持續(xù)歲月有多長。

　　2018年日本東北大學(xué)的地輿學(xué)家在《天然》雜志撰文指出，天河系在兩次恒星形成的“嬰兒潮”之間經(jīng)歷了一個持續(xù)了數(shù)十億年的休眠期，實(shí)踐上是在“死亡”后“復(fù)活”了，而這一征兆與星系的氣體輪回密不可分。

　　按照這一研討，星河系早期吸入少許酷寒氣體，開始形成第一代恒星?？梢栽?0億年前，恒星坍塌爆炸發(fā)生的襲擊波將星系內(nèi)氣體加熱到高溫。這招致凜凜氣體中止流入天河系，恒星的形成也隨之停止。隨著年光的推移，河漢系的低溫氣體逐漸輻射冷卻，并在50億年前劈頭劈臉吸入新的冰冷氣體。這招致了蘊(yùn)含太陽在內(nèi)的第二代恒星的形成。更需求的是，其余鉆研正文，天河系的鄰居“仙女座”星系可能也履歷過溝通的歷程。這剖明大質(zhì)量的旋渦星系經(jīng)常會泛起形成恒星的“休眠期”，而較小的星系則不會。

　　事實(shí)上，星系“呼吸”的概念也實(shí)用于恒星以至行星等宇宙中更小的系統(tǒng)。比擬銀河系的“增重”，太陽與地球都在減重。依照美國國度航空航天局（NASA）和麻省理工學(xué)院的研究，太陽每年丟失1324.5萬億噸的風(fēng)致，地球每年減輕1到5萬噸。

　　正如昨天宇宙（Universe Today）網(wǎng)站所寫：“不論咱們評論辯論的是行星、恒星照樣星系，它們都在閱歷出生、保留與死亡。在這期間，他們或許會增重或減重幾磅。生命的輪回，便在宇宙的尺度上展開。”（于紫月）

 

 

 

(責(zé)編：朱傳戈、杜燕飛)