天文學(xué)家研究構(gòu)成銀河系的氣體和金屬組成
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天文學(xué)家研究構(gòu)成銀河系的氣體和金屬組成
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：為了更好地了解銀河系歷史和演變，天文學(xué)家們正在研究構(gòu)成我們銀河系的學(xué)家系氣體和金屬組成。其中有三個主要元素非常突出：來自銀河系外的研究銀河初始?xì)怏w、銀河系內(nèi)恒星之間的構(gòu)成氣體以及由這些氣體中存在的金屬凝結(jié)而成的灰塵。
到目前為止，氣體理論模型假設(shè)這三種元素在整個銀河系中是和金均勻混合的，并且達(dá)到了類似于太陽大氣層的屬組化學(xué)富集水平，稱為太陽金屬性。天文今天，學(xué)家系來自日內(nèi)瓦大學(xué)（UNIGE）的研究銀河一個天文學(xué)家小組證明，這些氣體并不像以前認(rèn)為的構(gòu)成那樣混合，這對星系演變的氣體理解有很大影響。因此，和金對銀河系演變的屬組模擬將不得不進(jìn)行修改。這些研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在《自然》雜志上。天文
星系是由恒星的集合體組成，主要是由氫和一點(diǎn)氦組成的星系間介質(zhì)氣體凝結(jié)而成。這種氣體并不像星系中的氣體那樣含有金屬。盡管它們是氣態(tài)的原子，但是在天文學(xué)中，所有比氦氣重的化學(xué)元素被統(tǒng)稱為"金屬"。星系由從外部落入的“處女”氣體提供燃料，這使它們重新煥發(fā)活力并允許新的恒星形成。 同時，恒星在其整個生命過程中燃燒構(gòu)成它們的氫，并通過核聚變合成形成其他元素。
當(dāng)一顆已經(jīng)達(dá)到其生命終點(diǎn)的恒星爆炸時，它會排出它所產(chǎn)生的金屬，如鐵、鋅、碳和硅，將這些元素輸入銀河系的氣體中。這些原子隨后可以凝結(jié)成塵埃，特別是在銀河系中較冷、密度較大的地方。最初，當(dāng)銀河系形成時，即100多億年前，它沒有金屬。然后恒星逐漸用它們產(chǎn)生的金屬豐富了環(huán)境。當(dāng)這種氣體中的金屬量達(dá)到太陽中的水平時，天文學(xué)家就會說到達(dá)了太陽金屬性。
因此，構(gòu)成銀河系的環(huán)境匯集了恒星產(chǎn)生的金屬、由這些金屬形成的塵埃顆粒，以及經(jīng)常進(jìn)入銀河系的外部氣體。到目前為止，理論模型認(rèn)為這三種元素是均勻混合的，在我們銀河系的所有地方都達(dá)到了太陽系組分，在恒星更多的中心，金屬性略有增加。現(xiàn)在，天文學(xué)家想用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡上的紫外光譜儀來詳細(xì)觀察這一點(diǎn)。
光譜學(xué)允許將來自恒星的光按其單獨(dú)的顏色或頻率分開，有點(diǎn)像用棱鏡分光或在彩虹中觀察到的效果。在這種分解的光線中，天文學(xué)家對吸收線特別感興趣。當(dāng)我們觀察一顆恒星時，構(gòu)成恒星氣體的金屬會以一種特有的方式，在一個特定的頻率下吸收非常小的一部分光，這使我們不僅可以識別它們的存在，而且可以說這是哪種金屬，以及它的含量如何。
在25個小時里，科學(xué)家團(tuán)隊(duì)利用哈勃和智利的甚大望遠(yuǎn)鏡（VLT）觀察了25顆恒星的大氣，同時開發(fā)了一種新的觀測技術(shù)，通過同時觀察鐵、鋅、鈦、硅和氧等幾種元素來考慮氣體和塵埃的總成分，然后他們可以追蹤塵埃中存在的金屬數(shù)量，并將其添加到已經(jīng)被先前的觀測所量化的金屬數(shù)量中，從而得到總數(shù)。
由于這種雙重觀察技術(shù)，天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，不僅銀河系的環(huán)境不均勻，而且所研究的一些地區(qū)的金屬性只達(dá)到太陽系的10%。這一發(fā)現(xiàn)對設(shè)計(jì)關(guān)于星系形成和演化的理論模型起到了關(guān)鍵作用。從現(xiàn)在開始，我們將不得不通過提高分辨率來完善模擬，以便能夠包括銀河系不同位置這些金屬性的變化。
這些結(jié)果對我們了解星系的演化，特別是我們自己星系的演化有很大影響。事實(shí)上，金屬在恒星、宇宙塵埃、分子和行星的形成中起著根本性的作用。而且我們現(xiàn)在知道，今天新的恒星和行星可能是由成分非常不同的氣體形成。