天文学家在120亿光年外星系中发现氟元素

人气 7291

【大纪元2021年11月05日讯】(大纪元记者高杉编译报导)正如天文学家卡尔·萨根(Carl Sagan)曾经说过的那样,我们确实是由恒星物质构成的。

据美国有线电视新闻网CNN报导,天文学家首次在一个距离超过120亿光年的星系中,发现了一种存在于我们身体中的元素,即我们的骨骼和牙齿中所含有的氟元素(Fluorine)。

这项研究的首席作者马克西米连·弗朗哥(Maximilien Franco)是英国赫特福德大学(University of Hertfordshire)的天体物理学博士后研究员。他在一份声明中说:“我们都知道氟,因为我们每天使用的牙膏中就含有氟。但我们甚至并不清楚,是哪种类型的恒星产生了宇宙中大部分的氟!”

在我们的太阳系、地球甚至我们自己的身体中所发现的元素,都源自恒星核心。它们在恒星发生爆炸的过程中被释放出来。但是氟是如何在这些恒星中产生的,这个谜一直没有被解开。

研究人员利用智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列望远镜(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array of telescopes),在一个极其遥远的恒星形成星系中探测到了氟的存在。

大质量恒星的起源

在NGP-190387星系的气体云中,氟以氟化氢(hydrogen fluoride)的形式存在。这个星系发出的光经过120亿年才会到达我们这里。所以,在天文学家观察这个星系时,所看到的是这个宇宙只有14亿年的时候的样子。

研究人员说,在整个宇宙中,释放氟气的恒星很可能寿命很短,而且很早就死亡了。沃尔夫-拉叶星(Wolf-Rayet Stars)可能就是它们的来源。这些产生出来的恒星是难以置信的巨大,但它们只能存在几百万年——与我们的宇宙存在的130亿年相比,这是一段很短的时间线。

只有一些大质量恒星在它们的生命接近尾声的时候,才会进化成沃尔夫-拉叶星。这个阶段会持续几十万年,但在一颗恒星的生命周期中,这是非常短暂的。在一亿颗恒星中,只有一颗的质量大到足以成为沃尔夫-拉叶星。

此前,研究人员认为,沃尔夫-拉叶星可能是氟的来源,而这次直接探测证实了这一点。

佛朗哥说:“我们已经证明,沃尔夫-拉叶星是已知的最大质量恒星之一,在它们寿终正寝时可能发生剧烈爆炸,而这在某种程度上帮助了我们,保持良好的牙齿健康。”

周四(11月4日)发表在《自然天文学》(Nature Astronomy)杂志上的这项研究,详细说明了这些发现。

氟与早期宇宙

科学家们认为,氟的其它潜在来源还包括渐近巨星支(Asymptotic Giant Branch Stars),它们是脉冲恒星,质量是太阳的几倍。但是,这些天体的演化需要数十亿年的时间,花费的时间太长,也无法解释在遥远的星系中所检测到的氟的数量。

该研究报告的合著者,英国赫特福德郡大学(University of Hertfordshire)的小林千晶(Chiaki Kobayashi)教授在一份声明中说:“对于这个星系来说,只需要几千万年甚至几亿年的时间,它的氟含量就可以与银河系中的恒星相媲美,而银河系中的恒星已经有135亿年的历史了。这是一个完全出乎意料的结果。”“我们的测量对氟的来源增加了一个全新的范围。这个问题已经被研究了二十年。”

在如此遥远的星系中发现氟,扩展了这种元素的影响范围。在这一发现之前,它只在我们的银河系及其邻近星系,以及一些遥远的类星体,或由某些星系中心的超大质量黑洞引擎提供动力的明亮天体中被发现过。

同时,这个发现把氟归为了一种早期存在于宇宙中的元素。

研究人员期待着使用目前正在智利建造的超大望远镜来观测这个星系。预计,观测将于2027年开始,这将揭示有关NGP-190387星系的更多奥秘。

责任编辑:叶紫微#

相关新闻
天文学家:可见宇宙的边缘类似海平线
哈佛天文学家:最高级生命造出我们的宇宙
天文学家见证新生“婴儿”行星诞生
天文学家发现首个银河系外的行星
如果您有新闻线索或资料给大纪元,请进入安全投稿爆料平台
评论