
一幅插圖,展示了在一個(gè)由噼啪作響的究表橙色輻射和發(fā)光的黑洞組成的湍流場(chǎng)中閃爍的星光。(圖片來(lái)源:歐空局)
(神秘的明早滿比們太
無(wú)錫外圍(外圍模特)外圍女(電話微信189-4469-7302)全國(guó)1-2線熱門城市快速安排90分鐘到達(dá)地球uux.cn)據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)(By Paul Sutter):一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn),宇宙中第一批恒星的期宇質(zhì)量可能超過(guò)太陽(yáng)的1萬(wàn)倍,大約是宙充當(dāng)今最大恒星的1000倍。
如今,新研星最大的究表恒星有100個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。但研究人員發(fā)現(xiàn),明早滿比們太早期宇宙是期宇一個(gè)更加奇特的地方,充滿了壽命很短、宙充
無(wú)錫外圍(外圍模特)外圍女(電話微信189-4469-7302)全國(guó)1-2線熱門城市快速安排90分鐘到達(dá)死得非常非常年輕的新研星巨型恒星。
一旦這些注定要滅絕的究表巨人滅絕了,環(huán)境就不再適合它們?cè)俅涡纬伞C髟鐫M比們太
宇宙黑暗時(shí)代
130多億年前,期宇大爆炸后不久,宙充宇宙沒(méi)有恒星。除了幾乎完全由氫和氦組成的中性氣體熱湯之外,什么也沒(méi)有。然而,經(jīng)過(guò)數(shù)億年,這種中性氣體開(kāi)始堆積成密度越來(lái)越大的物質(zhì)球。這一時(shí)期被稱為宇宙黑暗時(shí)代。
在現(xiàn)代宇宙中,致密的物質(zhì)球迅速坍縮形成恒星。但那是因?yàn)楝F(xiàn)代宇宙擁有早期宇宙所缺乏的東西:大量比氫和氦重的元素。這些元素在輻射能量方面非常有效。這使得密集的團(tuán)塊非常迅速地收縮,坍縮到足夠高的密度,從而引發(fā)核聚變——通過(guò)將較輕的元素結(jié)合成較重的元素來(lái)為恒星提供動(dòng)力的過(guò)程。
但是首先獲得較重元素的唯一方法是通過(guò)同樣的核聚變過(guò)程。多代恒星的形成、融合和消亡使宇宙豐富到了現(xiàn)在的狀態(tài)。
由于沒(méi)有快速釋放熱量的能力,第一代恒星必須在非常不同、也非常困難的條件下形成。

當(dāng)塵埃和氣體云坍縮,引發(fā)致密物質(zhì)球內(nèi)部的核聚變時(shí),恒星就形成了。(圖片來(lái)源:NASA/ESA/哈勃遺產(chǎn)團(tuán)隊(duì)(STScI/AURA))
冷鋒
為了理解這些第一批恒星的謎團(tuán),一組天體物理學(xué)家轉(zhuǎn)向了黑暗時(shí)代的復(fù)雜計(jì)算機(jī)模擬,以了解當(dāng)時(shí)發(fā)生了什么。他們?cè)?月份的一篇論文中報(bào)告了他們的發(fā)現(xiàn),該論文發(fā)表在預(yù)印本數(shù)據(jù)庫(kù)arXiv上,并提交給皇家天文學(xué)會(huì)月刊進(jìn)行同行評(píng)議。
這項(xiàng)新工作具有所有常見(jiàn)的宇宙學(xué)成分:幫助星系生長(zhǎng)的暗物質(zhì),中性氣體的演化和聚集,以及可以冷卻有時(shí)重新加熱氣體的輻射。但他們的工作包括其他人所缺乏的東西:冷鋒——快速移動(dòng)的冷凍物質(zhì)流——猛烈撞擊已經(jīng)形成的結(jié)構(gòu)。
研究人員發(fā)現(xiàn),在第一顆恒星形成之前,有一個(gè)復(fù)雜的互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。中性氣體開(kāi)始聚集在一起。氫氣和氦氣釋放了一點(diǎn)熱量,這使得中性氣體慢慢達(dá)到更高的密度。
但高密度的團(tuán)塊變得非常溫暖,產(chǎn)生的輻射使中性氣體分裂,并阻止其分裂成許多更小的團(tuán)塊。這意味著由這些團(tuán)塊組成的恒星會(huì)變得非常大。

這幅藝術(shù)家的作品展示了在一顆正在形成的大質(zhì)量恒星中探測(cè)到的熱浪所產(chǎn)生的爆炸。(圖片鳴謝:Katharina Immer/JIVE)
超大質(zhì)量恒星
輻射和中性氣體之間的這些來(lái)回相互作用導(dǎo)致了大量中性氣體的形成——第一個(gè)星系的開(kāi)始。這些原星系深處的氣體形成了快速旋轉(zhuǎn)的吸積盤——在大質(zhì)量物體周圍形成的快速流動(dòng)的物質(zhì)環(huán),包括現(xiàn)代宇宙中的黑洞。
與此同時(shí),在原星系的外緣,冷鋒氣體如雨點(diǎn)般落下。最冷、質(zhì)量最大的鋒面穿透原星系,一直到達(dá)吸積盤。
這些冷鋒猛烈撞擊這些圓盤,使它們的質(zhì)量和密度迅速增加到一個(gè)臨界閾值,從而允許第一批恒星出現(xiàn)。
那些第一批恒星不僅僅是普通的核聚變工廠。它們是巨大的中性氣體團(tuán)塊,一下子點(diǎn)燃了它們的核聚變核心,跳過(guò)了分裂成小碎片的階段。由此產(chǎn)生的恒星質(zhì)量非常巨大。
那些第一批恒星會(huì)異常明亮,壽命極短,不到一百萬(wàn)年。(現(xiàn)代宇宙中的恒星可以活幾十億年)。在那之后,它們會(huì)死于超新星爆發(fā)的猛烈爆發(fā)。
這些爆炸將攜帶內(nèi)部聚變反應(yīng)的產(chǎn)物——比氫和氦更重的元素——然后為下一輪恒星形成埋下種子。但是現(xiàn)在被更重的元素污染了,這個(gè)過(guò)程不能再重復(fù)了,那些怪物再也不會(huì)出現(xiàn)在宇宙舞臺(tái)上了。
最初發(fā)表于LiveScience.com。