关于遥远星系的新发现:恒星比我们想象的要重

10(Laigle 等人,2016 年)。 在每个红移处,分布被单独归一化,以强调所有红移处的温度分布。 随着红移的增加,在较低温度下适合的星系越来越少。 右图:在不同回溯时间具有最佳拟合气体温度标准偏差的箱车平滑平均值(平均值由 2 Gyr 宽度年龄箱中的物体确定,不包括适合温度范围边界的星系)。 从现在到 12 Gyr,平均温度从 ~28 K 增加到 ~36 K,而扩散减小。 图片来源:欧洲物理杂志 E(2022 年)。 DOI: 10.1140/epje/s10189-022-00183-5″ width=”800″ height=”377″>
左图:从 139,535 个 COSMOS2015 星系样本中获得的 10 到 50 K 的最佳拟合温度与回溯时间,V 波段的 S/N > 10(Laigle 等人,2016 年)。 在每个红移处,分布被单独归一化,以强调所有红移处的温度分布。 随着红移的增加,在较低温度下适合的星系越来越少。 右图:在不同回溯时间具有最佳拟合气体温度标准偏差的箱车平滑平均值(平均值由 2 Gyr 宽度年龄箱中的物体确定,不包括适合温度范围边界的星系)。 从现在到 12 Gyr,平均温度从 ~28 K 增加到 ~36 K,而扩散减小。 图片来源:欧洲物理杂志 E (2022)。 DOI: 10.1140/epje/s10189-022-00183-5

哥本哈根大学的一个天体物理学家团队已经就银河系以外的恒星种群得出了一项重大成果。 这一结果可能会改变我们对各种天文现象的理解,包括黑洞、超新星的形成以及星系为何死亡。

自从人类研究天空以来,遥远星系中恒星的样子一直是个谜。 在今天发表在《天体物理学杂志》上的一项研究中,哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所的一组研究人员正在挑战先前对我们银河系以外恒星的理解。

自 1955 年以来,人们一直假设宇宙其他星系中恒星的组成与我们自己的数千亿颗恒星相似——大质量、中等质量和低质量恒星的混合物。 但是,借助对整个宇宙 140,000 个星系的观测和各种先进模型,该团队已经测试了银河系中明显的恒星分布是否同样适用于其他地方。 答案是不。 遥远星系中的恒星通常比我们“本地邻域”中的恒星更大。 这一发现对我们认为我们对宇宙的了解产生了重大影响。

“恒星的质量告诉了我们很多天文学家。如果你改变质量,你也会改变由大质量恒星产生的超新星和黑洞的数量。因此,我们的结果意味着我们将不得不修改许多事情我们曾经假设,因为遥远的星系看起来与我们自己的完全不同,”尼尔斯玻尔研究所的研究生和该研究的第一作者阿尔伯特斯内彭说。

分析来自 140,000 个星系的光

研究人员假设其他星系中恒星的大小和重量与我们自己的相似超过 50 年,原因很简单,因为他们无法通过望远镜观察它们,就像我们自己星系中的恒星一样。

遥远的星系在数十亿光年之外。 结果,只有它们最强大的恒星发出的光才能到达地球。 多年来,这一直是世界各地研究人员头疼的问题,因为他们永远无法准确地阐明其他星系中的恒星是怎样分布的,这种不确定性迫使他们相信它们的分布很像我们银河系中的恒星。

“我们只能看到冰山一角,并且很长一段时间以来就知道,期望其他星系看起来像我们自己的并不是一个特别好的假设。但是,没有人能够证明其他星系星系形成不同的恒星群。这项研究使我们能够做到这一点,这可能为更深入地了解星系的形成和演化打开大门,”该研究的合著者查尔斯·斯坦哈特副教授说。

在这项研究中,研究人员使用 COSMOS 目录分析了来自 140,000 个星系的光,该目录是一个大型国际数据库,包含超过 100 万次来自其他星系的光的观测。 这些星系分布在宇宙的最近到最远的地方,在地球上被观测到之前,光已经传播了整整 120 亿年。

大质量星系首先死亡

据研究人员称,这一新发现将产生广泛的影响。 为了 example,为什么星系死亡并停止形成新恒星仍然没有解决。 新结果表明,这可以用一个简单的趋势来解释。

“现在我们能够更好地解码恒星的质量,我们可以看到一种新模式:质量最小的星系继续形成恒星,而质量更大的星系停止产生新的恒星。这表明了一个非常普遍的趋势星系,”斯内彭总结道。