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古代宇宙煤气云的发现揭示了宇宙的第一颗恒星

2021-09-21 17:50:14来源:

一支由队伍发现的古老气云包括最近的Carnegie-Princeton同辈EduardoBañados和卡内基的Michael Rauch和Tom Cooper在Big Bang之后只形成了8.5亿年。其化学组成表明,第一代恒星快速迅速形成,并用它们合成的元素浓缩宇宙。

发现130亿岁的宇宙云的天然气,使一支卡内基天文学家团队能够衡量宇宙如何富含化学元素的富集。他们的调查结果表明,第一代恒星比以前认为更快地形成。该研究由最近的Carnegie-Princeton同迪尤巴尼亚顿和包括Carnegie的Michael Rauch和Tom Cooper,由Astrophysical Journal发表。

宇宙大爆炸(Big Bang)是一团火热,浑浊的汤,充满了高能粒子,并迅速膨胀。当这种材料展开时,它冷却,并且颗粒聚集成中性氢气。宇宙保持着黑暗,没有任何发光来源,直到重力凝聚到第一颗恒星和星系中。

所有明星,包括这一代作为化学工厂,综合所有构成我们世界的元素。当原始恒星作为超级爆炸时,它们喷出了它们创造的元素,播种周围的气体。随后的几代恒星掺入这些元素并稳步增加了周围环境的化学丰富。

但是第一颗星在仍然是纯净的冷宇宙中形成的。因此,这些最初的恒星产生的元素不同比例的比较恒星合成的元素,这些元素形成在已经富集的前代的环境中。

“回顾一段时间,人们可能会指望宇宙煤气云显示第一颗星的特殊元素比的讲述签名,”Rauch说。“再次凝视,我们最终可能见证大多数元素的消失和原始气体的出现。”

天文学家长期使用的Quasars以了解宇宙气体的化学成分随着时间的推移,显示出不同几代恒星的丰富周围环境。

“我们发现这个古老的燃气云随时随地在智利的Carnegie Las Campanas天文台的Magellan Telesces在Carnegie的Las Campanas天文台上进行了处理,”Bañados,他是海德堡Max-Planck Institute的一团领导者。

Quasars是巨大的发光物体,包括在大规模星系中心的巨大的黑洞轴承中。因为燃气云在地球上的Quasar和美国之间存在,所以Quasar的令人难以置心的亮光必须通过它来达到我们,而且天文学家可以利用这一点来了解云的化学。这一发现提出了一个前所未有的机会,可以从十亿多年的宇宙历史中表征燃气云。

该团队发现,如果由第一颗星主导,云的化妆品非常现代,而不是预期的原始。虽然它在大爆炸后仅形成了8.5亿年,但其化学丰富已经高,因为那些通常在宇宙煤层中看到的宇宙燃气云,却在几亿年后形成的那些。

“显然,第一代恒星已经在形成的云形成时已经过期了”Rauch解释道。“这表明宇宙迅速受到后代恒星的化学产品的迅速淹没,甚至在大多数本今的星系到位之前。”

该团队乐观地说,最终会发现甚至更古老的煤气云,并将透露有关宇宙中第一颗恒星的信息。

参考:“在隆幅下α的金属湿度潮湿的系统6.4”由EduardoBañados,Michael Rauch,Roberto Decarli,Emanuele P. Farina,Joseph F. Hennawi,Chiara Menzucchelli,Bram P. Valemans,Fabian Walter,Robert A. Simcoe,J. Xavier Prochaska,Thomas Cooper,Frederick B. Davies和Shi-Fan S. Chen,2019年10月31日,Astrophysical
journal.doi:10.3847 / 1538-4357 / AB4129ARXIV:
1903.06186