科学探索|科学家绘制出首张“银河系地下世界”地图:揭示银河系死星墓地

一项新研究绘制了我们银河系古老的死亡恒星的第一张地图 。在这张“银河系地下世界 ”的地图中,悉尼大学的一项研究揭示了一个巨大的墓地,它延伸到了银河系高度的三倍 。另外它还指出了死亡恒星的位置 。
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第一张“银河系地下世界”的地图揭示了一个绵延三倍于银河系高度的墓地--这是一张曾经巨大的太阳的尸体图,这些太阳后来已经坍缩成黑洞和中子星 。另外它还显示,几乎1/3的天体已经被完全甩出了银河系 。
悉尼大学悉尼天文学研究所的博士生David Sweeney说道:“这些死亡恒星的紧凑残余物显示出跟可见星系根本不同的分布和结构 。”据悉,Sweeney是论文《“The Galactic underworld: the spatial distribution of compact remnants》的第要作者 。
“银河系地下世界的‘高度’是银河系本身的三倍以上,”Sweeney补充道,“而且令人惊讶的是,30%的天体已经完全被弹出银河系 。”
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黑洞和中子星是在大质量恒星--比我们的太阳大八倍以上--耗尽其燃料并突然坍缩时形成 。这种塌缩引发了一种失控反应,在一次巨大的超新星爆炸中把恒星的外部部分炸开 。与此同时,核心不断向自身压缩,直到--取决于它的起始质量--它成为一颗中子星或一个黑洞 。
在中子星中,核心是如此密集,以至于电子和质子被迫在亚原子层面结合成中子 。这就把它的总质量挤压成一个比城市还小的密集球体 。如果原始恒星的质量是我们太阳的25倍,那么这种重力驱动的塌缩就会继续下去,直到核心是如此密集,甚至连光都无法逃脱 。它已经成为一个黑洞 。这两种类型的恒星尸体都会扭曲空间、时间和它们周围的物质 。
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尽管在银河系年轻的时候肯定已经形成了数十亿这样的奇异尸体,但它们被创造它们的超新星甩到了黑暗的星际空间 。因此,它们已经溜出了天文学家的视野和知识范围--直到现在 。
通过仔细重现这些古老的死亡恒星的整个生命周期,调查人员构建了第一张显示其尸体所在的详细地图 。
论文共同作者、悉尼天文学研究所的Peter Tuthill教授说道:“寻找这些古老物体的问题之一是,直到现在,我们还不知道该去哪里寻找 。最古老的中子星和黑洞是在银河系比较年轻、形状不同的时候产生,然后经历了跨越数十亿年的复杂变化 。建立所有这些的模型来找到它们是一项重大的任务 。”
新形成的中子星和黑洞符合今天的星系,所以天文学家知道该去哪里寻找 。但最古老的中子星和黑洞就像幽灵一样,仍在很久以前拆除的房子里出没,所以它们更难找到 。
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“这就像试图找到神话中大象的墓地,”Tuthill教授说道,“这些罕见的大质量恒星的骨头一定在那里,但它们似乎将自己笼罩在神秘之中 。”
“在追寻它们的真实分布时,我必须解决的最困难的问题是说明它们在创造的暴力时刻所受到的‘踢’ 。超新星的爆炸是不对称的,残余物被高速抛出--每小时高达数百万公里--更糟糕的是,这对每个天体来说都是以未知的随机方向发生的,”Sweeney补充道 。