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天文學家發現140億年前大爆炸遺留下來的氣體雲


封面新聞據《每日郵報》,天文學家利用世界上最強大的光學望遠鏡在遙遠的宇宙中發現了億年前大爆炸遺留下來的氣體雲。來自澳大利亞斯溫伯恩理工大學的科學家們利用位於夏威夷毛納基亞的凱克天文...

- 2018年12月22日03時26分
- 科學文摘 / 封面新聞

封面新聞

據《每日郵報》,天文學家利用世界上最強大的光學望遠鏡在遙遠的宇宙中發現了140億年前大爆炸遺留下來的氣體雲。

來自澳大利亞斯溫伯恩理工大學的科學家們利用位於夏威夷毛納基亞的凱克天文台來追蹤殘餘的氣體雲。

他們在遙遠的宇宙中發現了它,它只是迄今為止發現的三種雲化石之一,這使得它們非常罕見。


天文學家說,這片古老的氣體雲是「原始的」,據信自從大爆炸以來,它就沒有被破壞過,也沒有改變過。

在連接(橙色)星系的(藍色)細絲中的氣體中,隱藏著罕見的原始氣體——大爆炸的殘餘部分,不知怎麼地從恆星爆炸、污染造成的死亡中孤立出來,在這裡被視為圍繞一些橙色點的圓形衝擊波

與麥可·墨菲教授一起領導這項研究的博士生弗雷德·羅伯特說,這項發現提供了關於宇宙中第一個星系如何形成的新信息。

羅伯特先生說:「在我們觀察的每一個地方,宇宙中的氣體都被來自爆炸恆星的重元素所污染。但這片特殊的雲似乎是原始的,即使在宇宙大爆炸15億年後也沒有受到恆星的污染。」

隨著時間的推移,許多恆星都有過生命和死亡。當一顆恆星到達生命的盡頭時,它會爆炸,形成超新星。爆炸將大量的廢棄元素釋放到太空中,因此氣體雲通常充滿了這種物質。


當它們不存在時,這是一個很好的指示,說明氣體雲更古老,而且還沒有被注入這些廢物元素。

羅伯特先生說:「如果它含有任何重元素,它一定少於我們在太陽中看到的比例的1/ 10000。」這是非常低的。最令人信服的解釋是,它是大爆炸的真實遺蹟。

大爆炸一詞描述了宇宙中所有物質從137億年前的無限緻密狀態開始膨脹的過程。最初的條件還不清楚,但從那時起它就一直在膨脹和冷卻

羅伯特先生和他的團隊使用凱克天文台的兩台儀器——梯隊光譜儀和成像儀(ESI)和高解析度梯隊光譜儀(僱傭)——觀察氣體雲後面類星體的光譜。

這顆類星體發出一種明亮的光線,將物質射入一個超大質量的黑洞,它提供了一種光源,通過這種光源可以看到氣體雲中氫的光譜陰影。

羅伯特先生說:「我們瞄準了類星體,以前的研究人員只看到了氫的影子,而沒有看到低質量光譜中重元素的影子。」

「這讓我們能夠在凱克天文台的雙望遠鏡上寶貴的時間裡迅速發現如此罕見的化石。」

墨菲教授概述了這項新研究將給科學家帶來的一些好處。他說:「現在有可能對這些大爆炸的化石遺蹟進行調查。這將告訴我們它們到底有多稀有,並幫助我們理解一些氣體是如何在早期宇宙中形成恆星和星系的,以及為什麼有些氣體沒有形成。」


2011年,杜倫大學(Durham University)教授米歇爾·福馬加里(Michele Fumagalli)、凱克天文台(Keck Observatory)新任首席科學家約翰·奧米拉(John O』meara)和加州大學聖克魯斯分校(University of California, Santa Cruz)教授j·澤維爾·普羅查斯卡(J. Xavier

proch楊斯卡)發現了另外兩種已知的雲團化石。

法瑪加利女士和奧米拉先生都是這項關於第三塊化石雲的新研究的共同作者。

歐米拉說:「前兩個發現純屬偶然,我們認為它們只是冰山一角。但沒有人發現類似的東西——它們顯然非常罕見,很難看到。」終於系統地發現了一個,真是太棒了。

研究結果將發表在《皇家天文學會月刊》上。

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