據(jù)報(bào)道，在近日的英國(guó)《自然》雜志上，一篇有關(guān)平均紅移為1的一組星系所釋放的原子氫測(cè)量結(jié)果，正式被發(fā)表。這也是科學(xué)家們首次測(cè)量紅移為1的星系原子氫，這項(xiàng)研究成果不僅有助于人們理解星系中恒星的形成，同時(shí)，也填補(bǔ)了在恒星誕生領(lǐng)域和星系研究領(lǐng)域中的諸多空白。
原子氫和恒星有哪些關(guān)系？
在浩瀚的宇宙中，最重要的物質(zhì)之一，便是氫氣?，F(xiàn)代科學(xué)研究認(rèn)為，氫氣是宇宙演化的關(guān)鍵?；蛘吣阋部梢赃@么認(rèn)為，如果宇宙中沒(méi)有氫氣，那么在宇宙誕生后，如今的一切，很可能都不會(huì)發(fā)生。
為何這么說(shuō)呢？因?yàn)闅錃鉀Q定了恒星的出現(xiàn)。在宇宙誕生早期，宇宙中什么都沒(méi)有，后來(lái)伴隨著氫氣的演化，第一批恒星出現(xiàn)了，通過(guò)恒星的內(nèi)部燃燒，宇宙中如今的各類(lèi)物質(zhì)元素，才逐漸被填滿(mǎn)。
可以說(shuō)，氫氣對(duì)于恒星來(lái)說(shuō)，是恒星可以形成的關(guān)鍵。那么，氫氣是如何形成恒星的呢？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是宇宙中的中心原子氣體云由于自身引力的不穩(wěn)定而造成塌縮，這個(gè)過(guò)程中，物質(zhì)便在引力的作用下快速朝著氣體云的中心點(diǎn)墜落，之后，伴隨著氣體密度的增加，一部分便會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，在經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的反應(yīng)，最終，恒星的原始星坯就形成了。
這個(gè)時(shí)候，星坯的內(nèi)核是氫氣組成的內(nèi)核，當(dāng)它被點(diǎn)燃的時(shí)候，一顆恒星也就只能是出現(xiàn)在宇宙之中?；蛘吒又卑滓稽c(diǎn)是，是氫氣落入氣體云形成原子氫，之后原子氫轉(zhuǎn)化為分子態(tài)，再走便會(huì)形成恒星。
所以，想要研究恒星的誕生，研究原子氫，便成為了最關(guān)鍵的一步。來(lái)自印度國(guó)家射電天體物理學(xué)中心的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，多年來(lái)便一直從事宇宙中原子氫的研究，最終有了測(cè)量原子氫過(guò)程中的新發(fā)現(xiàn)。
首次測(cè)量紅移為1的星系原子氫
在宇宙中，星系有很多，一些星系中的恒星也比較年輕，還有大量的恒星正在星系中孕育，這些批量形成恒星的星系，對(duì)于研究者來(lái)說(shuō)，便是探測(cè)的關(guān)鍵。
參與這次研究的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，重點(diǎn)搜索了紅移在0.74-1.45之間的7653個(gè)星系，在這些星系中，都有最終可以形成恒星的原子氫被不斷釋放出來(lái)。
在這里，為大家簡(jiǎn)單解答一下什么是星系的紅移。所謂的紅移原理，就是星系的光源在地球觀(guān)測(cè)條件不變的情況下，它的光源頻率發(fā)生了改變，研究認(rèn)為，這是由于星系正在不斷離我們遠(yuǎn)去。
科學(xué)家們又將星系紅移，稱(chēng)作“多普勒效應(yīng)”，研究認(rèn)為，宇宙中的一切物質(zhì)都在運(yùn)動(dòng)，星系則都以驚人的速度在遠(yuǎn)離我們，比方說(shuō)通過(guò)觀(guān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，室女座星系團(tuán)正在以每秒1210公里的速度遠(yuǎn)離地球，這些星系的光譜便隨著移動(dòng)，也在發(fā)生著改變。
拿這次科研人員研究原子氫的紅移星系來(lái)說(shuō)，它們的移動(dòng)速度都是非常快的，在過(guò)去，科學(xué)家們也曾在紅移小于0.4的星系中發(fā)現(xiàn)過(guò)原子氫的存在，不過(guò)，這些紅移較小的星系都是相對(duì)成熟的，也就是說(shuō)，紅移越大，星系也就越年輕。
在這次重點(diǎn)觀(guān)測(cè)的7653個(gè)星系中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，原子氫的平均總質(zhì)量，是大于恒星平均質(zhì)量的，這意味著，這些星系中，有著充足的，可以點(diǎn)燃恒星的燃料。
不過(guò)，奇怪的是，通過(guò)估算后，卻發(fā)現(xiàn)這些星系中的恒星，在形成后只能燃燒10-20億年，顯然，根據(jù)現(xiàn)有的恒星形成和演化理論來(lái)看，這個(gè)發(fā)現(xiàn)顛覆了目前恒星領(lǐng)域的很多認(rèn)知。
研究者認(rèn)為，這或許是與人類(lèi)對(duì)于恒星領(lǐng)域的研究中，仍然存在著諸多的空白有關(guān)。在宇宙中，有關(guān)恒星的演化過(guò)程，或許還有我們不知道的物質(zhì)加入其中。
人類(lèi)為何要研究恒星呢？恒星是宇宙中最重要的居民，行星也是在恒星的星云殘骸中誕生的，只有徹底搞清楚恒星的誕生和演化等一系列問(wèn)題，才可以更好地去研究宇宙演化，同時(shí)，也可以幫助人類(lèi)解答許多有關(guān)行星的問(wèn)題。
雖然人類(lèi)已經(jīng)在地球上存在了數(shù)百萬(wàn)年，但是人類(lèi)真正的科學(xué)技術(shù)發(fā)展，也不過(guò)是200年左右的事，所以，人類(lèi)需要解答的問(wèn)題還有很多，大家覺(jué)得人類(lèi)終有一天會(huì)徹底搞清楚宇宙的所有奧秘嗎？
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