星星開始熄滅...

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星系 NGC 1365 在 H-α 光下發光,這往往顯示出恆星形成區域(致謝:ESO)

它們確實是。

宇宙在恆星製造方面顯然已經過了鼎盛時期,現在宇宙中正在製造的新恆星的數量永遠不會超過已經出現和消失的恆星數量的百分之幾。


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這是一個令人不安的結論,來自一項關於宇宙時間中恆星產生速率的新的重要研究。

Sobral 及其同事 最近發表了一系列“快照”的結果,這些快照是在不同時期忙於製造恆星的星系拍攝的,從大約 40 億年前(地球形成時期)一直追溯到近 110 億年前。 這絕非易事,必須使用世界上一些最大、最靈敏的望遠鏡。

透過觀察特定頻率的光(對應於溫暖氫原子的發射 - 見下文註釋),他們能夠衡量在數千個星系系統中,新恆星從稠密星雲物質中凝結出來的實際速率。 這提供了關於隨著宇宙年齡增長,新恆星數量全球變化的非常可靠的統計資料。

主要結論分為兩部分。 首先,我們今天在我們周圍看到的所有恆星中,有 95% 是在過去 110 億年間形成的,其中大約一半是在大約 110 億到 80 億年前形成的大量活動中形成的。 但真正令人震驚的是,今天星系中產生新恆星的速率僅為 110 億年前的 3%,並且還在下降。 這表明,除非我們的宇宙找到第二春(這不太可能),否則它最終只會產生比現在存在的恆星多大約 5% 的恆星。

這,從字面上看,是末日的開始。

然而,儘管這篇文章的標題具有挑釁性,但您實際上不應該期望很快看到星星開始從視野中消失。 宇宙中絕大多數恆星的質量都小於太陽,在銀河系中,大約 75% 的恆星質量不到太陽的一半。 較小的恆星壽命更長——氫的核聚變在它們的核心中發生得更慢,而且它們也比像太陽這樣的恆星更傾向於攪動它們的內部,從而產生非凡的效率。 事實上,最小的恆星(所謂的 M 矮星)應該有萬億年的壽命。

因此,我們生活在一個有趣的時代,正處於 exuberance excess 和漫長而緩慢的衰退之間。 我們也恰好生活在一個仍然每年產生少量恆星的星系中——銀河系最終將為最後的 5% 做出很好的貢獻。 並且當 仙女座星系在 40 或 50 億年後緩慢地向我們靠近時,當這兩個龐然大物合併時,可能會突然爆發新的恆星形成,最後的點點星光——將在一段時間內——讓宇宙稍微明亮一些。

[作為一個小小的旁註,許多其他方面值得尊敬的媒體——比如這個——錯誤地報道說,進行這項研究的天文學家一直在探測“氫原子發射的α粒子”。 這是一個如此令人髮指的錯誤,我覺得有必要提及它。]

首先,宇宙歷史上沒有氫原子發射過 α 粒子,因為 α 粒子由兩個質子和兩個中子組成——換句話說,是一個氦核。

其次,天文學家實際上只是在測量氫-α 原子躍遷中發射的光,當電子從質子周圍的第三個主要允許能級躍遷到第二個能級時,會釋放出一個紅色的光子。 這些紅色的光子在穿過膨脹的宇宙時會向越來越低的能量或頻率移動,對於本例中研究的非常遙遠的物體,它們最終會出現在光譜的紅外部分。 但它們是一種很好的方法,可以確定星系中恆星正在形成的區域,並且 H-α 光子可以很好地穿透氣體和塵埃,因此可以逃逸出來,最終被我們這樣的人看到。]

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