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【2022年01月11日訊】（記者笛睿編譯報導）銀河系內發現一條極其古老的恆星帶，裡面的恆星大約在大爆炸後僅30億年的時候已經誕生。更奇特的是，它們一直待在一起沒有被衝散，這對現有的星系演化模型提出了新的疑問。

1月5日發表於《自然》（Nature）期刊的一份研究發現一條名為C-19的恆星流，裡面恆星的金屬豐度（Metallicity）比太陽低2,500倍。

金屬豐度就是含有比氫、氦重的化學元素的比例。天文學家認為在宇宙誕生初期只有氫元素，在不斷演化的過程中逐漸產生各種重元素，天文學家用金屬豐度作為衡量天體年齡的一個重要指標——金屬豐度越低，其誕生的時間點越早，也就是年齡越大。

這條恆星帶在銀河系的外圍繞著銀河系中心運轉，其運行軌道距離銀河系中心最近大約2萬光年，最遠大約9萬光年。

銀河系內星團的金屬豐度一般為接近0.2%的水平，而C-19恆星帶的金屬豐度只有不到0.05%，是銀河系內、以及銀河系附近至今所見到的最低的水平。

科學家認為，這些古老的星體應該是來自其它星系或星團，被併入銀河系後出現在這裡。研究者之一西班牙加那利群島天體物理研究所（Instituto de Astrofísica de Canarias）的天文學家喬奈‧岡薩雷斯（Jonay González）說：「多數位於我們附近的像太陽這樣的恆星，都是在銀河系內誕生的。然而，銀河系內有少量恆星和星團，很可能是來自其它的比銀河系小一些的星系，被銀河系併入後待在銀河系。」

現有的星系演化模型認為，很多像銀河系這樣的星系，都是通過不斷與周圍的小星系、星團等結構合併而不斷長大。如果合併的年代距今不算太久，科學家還能從現有的結構中探測到合併之前這些原來天體結構的特徵。但是隨著時間的推移，這些恆星與銀河系內其它恆星的相互作用，會攪散了這些恆星來源群體的結構。所以科學家要想了解很久以前已經併入銀河系的星系、星團的信息並不容易。

但是這次發現的C-19恆星流很特別。根據它的金屬豐度，研究人員推測這些恆星在大爆炸之後大約30億年的時候誕生。科學家認為大爆炸至今有近138億年的歷史。也就是說，宇宙在年齡還不到現在四分之一的時候就誕生了這批恆星。銀河系內倒是發現過幾百顆金屬豐度如此低的恆星，但是從未見過整個群組內所有恆星都如此古老的結構。

所以，C-19的發現令天文學家很意外。按理說，C-19應該也是來自某個被併入銀河系的很古老的星團，從這點看，星系的合併演化模型是正確的，而且也能解釋了上面提到的銀河系內數百顆一樣古老恆星的來源——它們應該也是來自其它星團，被銀河系合併後，原來的群體結構被攪散後留下的星體。如果的確是這樣，那麼科學家推測銀河系曾經合併過與C-19年齡相當的外來星團大約有五個。

但是，C-19的發現帶來的新問題是，為什麼這個恆星流沒有被攪散、裡面古老的恆星能夠一直待在一起？◇

責任編輯：孫芸#

【2022年01月08日訊】（記者笛睿編譯報導）天文學家發現銀河系內一條巨大的氫氣雲帶，是銀河系內迄今發現的最大天體結構之一。雖然現在它只是一條氫氣雲，但是科學家認為這可能是一個未來將誕生新星的地方。

銀河系內的天體結構跨度達到800光年已經算巨大了，新發現的這條氫氣雲帶長達3900多光年，寬達130光年。研究人員給它起名「麥琪」（Maggie），認為它很可能是新星苗圃的前身。

氫元素是宇宙中分布最廣的元素。科學家認為氫元素是生成恆星的最主要的原材料。可是，由於現在的技術探測到氫氣雲並不容易，科學家對氫元素究竟怎樣演化成為恆星這個過程的了解很有限，因此這項發現令人振奮。

主要研究者之一馬克斯普朗克天文研究所（Max Planck Institute for Astronomy）的喬納斯·賽義德（Jonas Syed）說：「這條雲帶所在的位置有利於我們的觀測。我們還不知道它怎麼會出現在那裡。它在銀河系平面下方1600光年的地方。」它距離地球大約55,000光年，位於銀河系的另一端。

氫元素在宇宙中以各種各樣的形式和狀態存在，有的是氫原子形式存在、有的是兩個氫原子結合組成的氫氣分子形式存在，而且氫原子還有不同的同位素。科學家猜測，只有氫氣分子聚合到一定程度，形成一塊密度很大的低溫氫氣雲的區域，才會誕生新的恆星。但是科學家不知道究竟氫原子究竟怎樣變成氫氣分子，而「麥琪」提供了很好的研究機會。

研究人員注意到，氣體沿著這條雲帶匯聚在某幾個地方。他們認為，氫氣就是在這些匯聚點凝聚，產生大型氫氣雲，也正是在這些地方，原子態的氣體逐漸會變成分子態的氣體。

結合以前的數據，研究人員發現分子態氫氣的質量大約佔雲帶總質量的8%。研究人員認為，現在觀測到的這條氫氣雲帶，很可能是一個新星苗圃的前身，也就是它將演化成一個誕生大量新星的區域。

賽義德說：「當然，還有很多問題沒有答案。希望通過進一步分析更多數據，得到關於分子態氣體的更多線索。」

這份研究2021年12月20日發表於《天文學和天體物理學》（Astronomy & Astrophysics）期刊。◇

責任編輯：葉紫微

【2022年01月27日訊】一個繪製宇宙無線電輻射圖的研究團隊發現了一個前所未見的奇異天體。它每小時釋放3次巨大的能量爆發，這與天文學家以前見過的任何天體都不一樣。

發現它的研究團隊認為它可能是一顆特殊的中子星或一顆白矮星，並具有超強的磁場。

這個奇怪的天體在太空中旋轉，發出一束穿過我們視線的輻射，每二十分鐘一次。在輻射沿著我們視線方向的這一分鐘內，它是天空中最亮的無線電源之一。

來自國際無線電天文學研究中心科廷大學（Curtin University）節點的天體物理學家娜塔莎·赫爾利-沃克（Natasha Hurley-Walker）博士領導了這一發現。

「在我們的觀察過程中，這個物體出現和消失了幾個小時。」她在一份聲明中說，「這完全出乎意料。對於天文學家來說，這有點令人毛骨悚然，因為天空中沒有任何已知的東西可以做到這一點。而且它離我們真的很近，大約有4000光年，就像是在我們銀河系的後院。」

該天體是由科廷大學榮譽學生蒂龍·奧多爾蒂（Tyrone O’Doherty）使用位於西澳大利亞內陸的默奇森寬場陣列（MWA）望遠鏡和他開發的一項新技術發現的。

「令人興奮的是，我去年確定的源竟然是這樣一個奇特的天體。」奧多爾蒂在上述聲明中說，他現在正在科廷大學攻讀博士學位。

「MWA的廣闊視野和極高的靈敏度非常適合測量整個天空和探測意外情況。」他說。

宇宙中時亮時暗的天體對天文學家來說並不新鮮，這類天體被稱為瞬變天體。

論文合作者、科廷大學的傑瑪·安德森（Gemma Anderson）博士在上述聲明中說：「在研究瞬變天體時，你正在觀察一顆大質量恆星的死亡或它留下的殘餘物的活動。」

一般的瞬變天體有兩類：一類是慢速瞬變天體，比如超新星，可能會在幾天內出現，幾個月後就會消失。另一類是快速瞬變天體，例如一種被稱為脈衝星的中子星，在幾毫秒或幾秒內閃爍。

但安德森博士指出，找到持續一分鐘的瞬變天體真的很奇怪。

她提出這個神祕的天體非常明亮，而且比太陽小，發射高度極化的無線電波，這表明該天體具有極強的磁場。

赫爾利-沃克博士指出，這些觀測結果與一種被稱為超長周期磁星的天體相匹配，這是一種目前僅存在於理論預測中的天體。

「這是一種緩慢旋轉的中子星，理論上存在。」她在上述聲明中說，「但沒有人預料到會直接檢測到這樣的一個，因為我們沒想到它們會如此明亮。不知何故，它比我們以前見過的任何東西都更有效的將磁能轉換為無線電波。」

赫爾利-沃克博士現在正在使用MWA監測該天體，看它是否重新啟動。

「如果是這樣，南半球甚至在衛星軌道上都有望遠鏡可以直接指向它。」她在上述聲明中說。

赫爾利-沃克博士計劃在MWA的龐大檔案中尋找更多這些不尋常的物體。

「更多的探測將告訴天文學家這是一次罕見的一次性事件，還是我們以前從未注意到的全新天體類型。」她在上述聲明中說。

MWA主任史蒂文·廷蓋（Steven Tingay）教授表示，該望遠鏡是平方公里陣列（SKA）的前置儀器，SKA是一項在西澳大利亞和南非建造世界上最大射電望遠鏡的全球倡議。

「找到這個天體並研究其詳細特性的關鍵是，我們能夠在波西研究超級計算中心收集和存儲MWA近十年來產生的所有數據。當你發現一個天體時，能夠回顧如此龐大的數據集在天文學中是非常難得的。」廷蓋在上述聲明中說，「毫無疑問，未來幾年MWA和SKA將發現更多的珍貴觀測數據。」

這項新研究的論文發表在1月26日的《自然》雜誌上。

責任編輯：林妍#◇