據(jù)報道,目前,美國加州大學洛杉磯分校天文學家首次精確測量到一個遙遠星系中的氧氣含量,氧氣是宇宙中第三種存在數(shù)量最多的化學元素,它形成于恒星內(nèi)部,當恒星死亡時會釋放成星際氣體。確定氧化數(shù)量是理解星系物質(zhì)循環(huán)的關鍵環(huán)節(jié)。
這項研究報告發(fā)表在網(wǎng)絡版《天體物理學報》上,是基于W.M凱克天文臺采集的數(shù)據(jù)獲得的,研究報告合著作者、加州大學洛杉磯分校天文學教授愛麗絲-夏普利(Alice Shapley)說:“這是迄今勘測到包含氧氣的最遙遠星系,該星系的歷史可追溯至120億年前?!?/span>
COSMOS-1908星系含有大量氧氣是天文學家更好地理解數(shù)十億年前星系進化時期昏暗遙遠星系數(shù)量的一個重要墊腳石,這個星系包含著大約10億顆恒星,相比之下,銀河系包含著大約1000億顆恒星,宇宙中一些星系包含數(shù)量更多,另一些星系包含數(shù)量略少一些。此外,天文學家觀測發(fā)現(xiàn)COSMOS-1908星系包含的氧氣數(shù)量是太陽的20%。
研究負責人、天文系研究生賴安-桑德斯稱,此前天文學家依賴間接和不精確技術(shù)評估遙遠星系中的氧氣含量,目前加州大學洛杉磯分校研究人員使用一種直接勘測方法。
桑德斯說:“鄰近星系會變得更加明亮,我們必須有一個非常好的方法測量鄰近星系的氧氣數(shù)量。對于昏暗遙遠的星系,這項任務變得更加困難,在這項研究之前,我們并不知道遙遠星系中是否能探測到多少氧氣。這項研究表明,我們能夠測量到氧氣含量,并對比星系形成模型,分析恒星的形成歷史。”
星系中氧氣數(shù)量的確定主要取決于3個因素,一是宇宙早期恒星誕生速度明顯高于當前宇宙恒星誕生速度時,大型恒星以超新星爆炸形式結(jié)束生命時釋放的氧氣數(shù)量;二是“超級風星系”以時速數(shù)十萬公里的速度推進氧氣和其它宇宙氣體時噴射的氧氣數(shù)量;三是多少原始氣體從不包含大量氧氣的星系際介質(zhì)進入星系之中。
夏普利說:“如果我們測量出一個星系中包含的氧氣數(shù)量,將有助于揭曉整個星系進化過程,有助于洞悉星系如何形成和進化、為什么星系具有不同結(jié)構(gòu)、星系如何與星際環(huán)境交換物質(zhì)等?!?/span>
他認為,測量氧氣含量將有助于揭曉超級風對于星系進化的重要作用,測量星系中的氧氣含量是一種關鍵的方法,有助于我們理解星系如何成長,以及如何噴涌氣體進入星系際介質(zhì)。