我们的地球环境究竟有多么美好?到外太空看看就知道了!
我们的地球,若和太阳系其他地方相比,没有想象中的那么不同,我们有许多相似的地貌,一望无际的冰,雄伟的山峰,深渊的峡谷,猛烈的火山,这些不是地球特有的地貌。但等到飞越蔚蓝的海洋上方时,我们才开始见识到地球独特之处!
我们的银河系是个“节俭”的星系。超新星爆炸和猛烈的恒星风将星系盘(galactic disk)中的气体吹出,但这些气体又会落回来,形成新一代恒星。天文学家对整个循环历程举行了周全的核算,发现气体的“收入”竟然比“支出”多。 太空望远镜科学研究所(位于马里兰州巴尔的摩)的天文学家、研究的主要作者Andrew Fox说:“我们预计银河系的‘账单’是平衡的,气体的流入和流出是平衡的,然则哈勃10年的紫外线数据注释,流入比流出要多。”这篇文章将揭晓在《天体物理学杂志》上。Fox示意,就现在而言,过量流入气体的泉源仍然是个谜。
这张插图设想了银河星系盘上下的气体接纳历程。哈勃用其正确的宇宙起源光谱仪(COS)观察到了看不见的气体云,Fox的团队通过靠山类星体(quasars)发出的光来检测这些云的运动。(类星体是活跃星系的焦点,它们由“吃饱喝足”的黑洞驱动,异常明亮。)靠山中类星体发出的光穿过气体云,气体吸收了某些频率的光,这在类星体的光谱中会留下记号。Fox挑出了硅(silicon)的光谱特征,用它来追踪银河系周围的气体。这些光穿过上升的气体云时发生红移,而穿过下降的气体云时泛起蓝移,这种差异使哈勃能够对银河系流入、流出的气体举行准确的审计。 Credits: NASA, ESA and D. Player (STScI) 一种可能的注释是,新气体来自星际介质(intergalactic medium,IGM)。然则Fox嫌疑,银河系同时通过自己壮大的引力来掠夺其他小型星系的气体资源。此外,这些观察虽然普及整个银河系,
宇宙大疑问:如何理解时间并证明它的存在?
简单回答,这是因为狭义相对论和广义相对论的两个效应共同作用的结果。狭义相对论告诉我们物体运动速度越大,其时间流逝越慢,卫星速度比地面大,且一直在变化,因此在这个效应下,卫星上的时间的确比地面的慢。
但只关注冷气体,而较热的气体也可能有介入。 关于领会气体流入、流出银河系的速率,这项新研究报告了迄今为止最佳的测量方法。在此之前,天文学家并不知道银河气体贮备流入流出的相对含量。这两个历程之间的平衡很主要,这将调治新一代恒星与行星的形成。 这项研究的数据来自哈勃的宇宙起源光谱仪(COS),由宇航员于2009年的维修义务中安装在望远镜上。研究人员梳理了数据档案,剖析了已往200次对围绕银河系的弥散光晕(diffuse halo)的紫外观察。由于银河系光晕只能通过紫外检测,这十年间详细的紫外线数据提供了银河系气体的流动信息,使得这次清查成为可能。 “哈勃COS观察的最初目的是研究我们银河系之外的宇宙,然则我们回到了观察远景中的银河系气体。多亏了哈勃档案馆,我们可以使用相同的观察来研究‘四周’和‘偏远’的宇宙,”论文配合作者、北卡罗来纳州立大学的Rongmon Bordoloi指出。 现在为止,银河系是唯一一个我们有足够数据来剖析气体流入、流出的完整统计信息的星系。 研究的另一作者、德国波茨坦大学的Philipp Richter说:“详细研究我们自己的星系为明白整个宇宙的星系提供了基础,而且我们已经意识到,我们的银河系比我们想象的要庞大。” 未来的研究将探索流入气体过剩的泉源,以及其他大型星系是否有类似显示。Fox指出,现在COS的观察数据足够对系仙女座星系(Andromeda,M31)举行审计。M31是我们银河系的姐妹星系,重达数万亿太阳质量,距离地球约250万光年。观察显示来自M31的光呈蓝移,示意它在向我们靠近,可能以后会与银河系碰撞并形成一个伟大的椭圆星系。
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