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来自 科技中心 2019-10-17 11:39 的文章
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科学网—德新研究解释球状星团恒星年龄差异

德新研究解释球状星团恒星年龄差异

太阳系附近发现与宇宙几乎同样古老的恒星

由大量恒星聚集而成的球状星团有大有小,较小的球状星团内恒星年龄相仿,但大的球状星团内恒星之间却有“代沟”。德国波恩大学天文学家通过一种分析模型,很好地解释了这一现象。

据国外媒体报道,科学家在距离地球非常近的宇宙空间中发现了一个不可思议的天体,其年龄几乎和宇宙一样古老,这就是编号为HD 140283的“史前恒星”。根据NASA和欧洲南方天文台的计算,这颗恒星距离我们大约190光年,但年龄的估计值达到了144.6 -0.8亿年,从年龄上看可推出它是宇宙诞生后最初的几代恒星,对于天文学家而言,研究此类贫金属恒星是相当重要的,可对宇宙年龄的估算起到限制作用。

波恩大学7月6日发布新闻公报介绍这一研究成果说,球状星团中的恒星最初是由宇宙中以氢、氦为主的气体积聚并不断向内收缩而形成的。在大约两三百万年过程中会形成聚集在一个很小范围内的一大群恒星。最初这批恒星形成后,球状星团内仍然高达上百万摄氏度的高温会将剩余气体赶出球状星团。

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大约5000万年后,球状星团内部温度会逐步降至约一万摄氏度,同时第一代恒星也经历了一个“老化”的过程。这时,如果这个球状星团的质量达到至少是太阳质量的100万倍,它就又能将宇宙中的气体吸引进来,通过气体内缩形成第二代众多的恒星。此后上述漫长的过程可能会重复发生,从而形成第三代甚至更多代的恒星。

这颗恒星距离我们大约190光年,但年龄的估计值达到了144.6 -0.8亿年

利用这一分析模型,波恩大学天文学家对质量很大的球状星团内的恒星为何存在“代沟”这一让人费解的天文学现象首次给出了明晰的解释。

工作小组注意到,对HD 140283恒星的年龄估算似乎超过了宇宙年龄,当前宇宙学研究认为宇宙年龄为137.7 -0.06亿年,显然144亿年偏大,但科学家认为过去分析球状星团和哈勃常数来估算宇宙年龄时会出现较大的不同,其中可存在数十亿年的差值,因此对HD 140283恒星进行探索的研究人员认为该恒星年龄与宇宙年龄不存在冲突。

他们介绍说,质量较小的球状星团大多分布在银河系外围的银晕中,而质量较大的球状星团大多出现在盘状星系内部星际气体较多、温度相对较低的区域,像贪得无厌的“星际野兽”一样,不断吸食气体“造星”。

其实贫金属恒星的研究有助于对宇宙年龄进行限制,这是因为宇宙中较重的金属形成于超新星爆炸,通过这一进程来形成其他金属,当超新星爆发后碎片金属可污染其周围的星际介质,而此后形成的恒星就充分利用了这样被污染了的星际物质,比如气体和尘埃,由此形成的新恒星所含的金属比前代恒星更加丰富,以此类推。事实上,HD140283恒星的铁含量极低,比太阳铁含量的1%还要少。

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