天文學家提出了一種新的“星系形成理論”，在上世紀80年代提出的星系形成理論基礎上進行了補充，更加精確地描述了星系的形成過程。據國外媒體報導，過去20多年，天文學家使用寒冷暗物質理論作為解釋宇宙如何在130億年前宇宙大爆炸之後誕生，以及直到現今進化成為纖維絲狀、多星系的宇宙網路。然而目前科學家最新研究提出了星系形成的一種新理論。
基本介紹
- 中文名：星系形成理論
- 歷史：過去20多年
- 對象：天文學家
- 解釋：宇宙如何在130億年前宇宙大爆炸
理論觀點,形成,
理論觀點
之前的理論觀點存在一個問題——該理論顯示一些星系核心區域比當前實際擁有更多的恆星和暗物質，尤其是矮星系，矮星系內恆星的數量要比銀河系等大型星系少百分之一。目前，美國華盛頓大學的一支國際研究小組在1月14日出版的《自然》雜誌上發表研究報告稱，如果基於超級計算機運行數百萬小時，將模擬出星系形成過程。這種模擬實驗非常像通過人造衛星和大型望遠鏡的觀測結果。 華盛頓大學天文學研究副教授法比奧－戈文納托（Fabio Governato）說：“之前許多研究工作僅簡單地描述星系內恆星是如何形成，以及在什麼地方形成，或者忽視恆星的形成。目前，我們進行的最新計算機模擬採用最先進的超級計算機，能夠更好的描述星系中恆星是如何以及在哪裡形成。” 這項模擬實驗顯示，當質量最大的恆星像超新星一樣爆炸，爆炸產生的巨大宇宙風將席捲大量的氣體遠離中心區域而變成矮星系，並阻止了數百萬顆恆星的形成。戈文納托稱，如此大質量的氣體突然從星系中心移除，暗物質的重心牽引力被削弱，暗物質漂移離開星系中心區域。這就像是在太陽系中突然太陽消失，失去恆星的重心引力將使地球漂移至太空中。 這項宇宙爆炸理論證實了科學家所疑惑的矮星系缺少的恆星數量，戈文納托說：“寒冷暗物質理論令人驚訝地透露了真相，揭示了宇宙星系是何時何地形成，我們發現了一種更準確描述真實宇宙演變過程的理論，其精確性更高。”
形成
美國NASA的遠紫外光譜探測器（FUSE）衛星發現銀河系中的氘比預想要的要多。這個最新發現將從根本上改變恆星和星系形成理論。
美國科羅拉多大學天體物理學家Jeffrey Linsky說，FUSE收集的數據解釋了為什麼氘在銀河系中分布得如此不均勻。氘明顯的與星際塵埃結合在一起了，從容易探測的氣體變成了不能被觀測到的固體形式。
FUSE在解決長達35年的銀河系氘分布之謎的同時，也對恆星和星系形成理論提出了新的問題。包括Linsky在內的一個國際研究小組將在8月20日的《The Astrophysical Journal》雜誌上發表論文闡述他們對這個問題的研究。
氘是氫的一種同位素，它被認為在恆星形成過程中就都燃燒殆盡了。科學家們認為氘在宇宙中的存在形式是“純淨”的，它可以作為恆星和星系形成的示蹤器。遙遠的早期宇宙中的原始氘濃度大約是每百萬個氫原子中含有27個氘原子。但是FUSE和NASA的哥白尼衛星發現銀河系中還有額外的氘分布。
普林斯頓大學的Bruce Draine於2003年提出了一個模型認為，與氫相比，氘更容易與星際塵埃顆粒結合在一起。FUSE的觀測結果強有力的支持這個理論。Linsky說：“我們利用FUSE觀測發現在銀河系中星際塵埃濃度大的地方，氘氣的濃度就低。”在宇宙中相對穩定的區域，氘原子取代了星際塵埃中的氫原子。當某些區域受到超新星衝擊波或周圍熱恆星劇烈活動的影響變得不穩定時，星際塵埃顆粒會蒸發，使氘原子變回到氣體形式，FUSE觀測到的就是這些氣態氘。
科學家們以前猜想銀河系中至少有三分之一的原始氘在恆星形成過程中被破壞了。但是FUSE最新的觀測結果顯示，現在的氘豐度只比原始氘低15%。Linsky說：“造成這個結果的原因可能是轉化成氦或其它較重元素的氘比較少，或者是降落到銀河系的原始氘比預想的多。但是不管是哪個原因，我們現有的銀河系化學形成模型都需要作重大的修改才能解釋這個重要的新發現。”
