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【恒星】科学家解释宇宙中碳的起源,对碳基生命的产生有着决定性帮助

『草丁网摘要:【恒星】科学家解释宇宙中碳的起源,对碳基生命的产生有着决定性帮助』太阳、地球的几乎所有物质都来自于上一代恒星死亡时散发出的气体残 5焙阈亲叩缴⊥返氖焙颍岱⑸土业谋ā:阈堑牟糠治镏驶岜慌兹鞯接钪娴敝校婧笸ü阈欠绱サ礁兜牡胤饺ァU庑┪镏式纬上乱淮暮阈窍低常币舶行矶喽陨凉


太阳、地球的几乎所有物质都来自于上一代恒星死亡时散发出的气体残骸 。 当恒星走到生命尽头的时候 , 会发生猛烈的爆炸 。 恒星的部分物质会被抛洒到宇宙当中 , 随后通过恒星风传播到更远的地方去 。 这些物质将形成下一代的恒星系统 , 同时也包含有许多对生命产生至关重要的化学元素 , 比如碳 。
【恒星】科学家解释宇宙中碳的起源,对碳基生命的产生有着决定性帮助
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在星云 NGC 6565中 , 恒星风吹过后 , 气体云从恒星中喷出 。
由于恒星的质量不同 , 其最终结局也会不同 , 比如最终可能形成白矮星、中子星或者黑洞 。 最新的研究结果表明 , 当恒星形成白矮星时 , 对于碳原子的传播帮助最大 。
【【恒星】科学家解释宇宙中碳的起源,对碳基生命的产生有着决定性帮助】研究结果严格限制了我们银河系的恒星如何以及何时产生碳 , 这些碳 , 当然还有最主要的氢 , 组成了46亿年前形成了我们的太阳系 。
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太阳系形成
在此之前 , 天体物理学家一直在争论银河系中碳元素的起源 , 有些支持低质量恒星 , 这些恒星通过恒星风将其富含碳的外层吹掉 , 最终变成了白矮星 , 而另一些则认为碳合成的主要场所位于大质量恒星的恒星风中 , 这些恒星爆炸成为超新星并留下中子星残骸 。
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白矮星
【恒星】科学家解释宇宙中碳的起源,对碳基生命的产生有着决定性帮助
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中子星
研究人员利用夏威夷凯克天文台收集的数据 , 分析了银河系疏散星团(open star cluster)中的白矮星 。
疏散星团 , 是由同一个巨大的分子云中的数百颗至数千颗恒星组成的星团 , 它们有大致相同的年龄 。 银河系中发现的疏散星团已经超过1100个 。
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NGC7789 , 也被称为卡罗琳的玫瑰 , 是银河系中一个古老的疏散星团 , 距离仙后座约8000光年 。 研究中一些质量异常高的白矮星来自于这个星团
研究人员测量了白矮星的质量 , 并通过恒星演化理论计算出它们的出生质量 。
恒星出生质量与白矮星质量之间的关系称为初始-最终质量关系 。 以往的研究发现它们呈线性关系 , 恒星出生时的质量越大 , 死亡形成的白矮星质量就越大 。
研究人员计算疏散星团中白矮星的初始-最终质量关系时 , 他们发现白矮星的质量比以前认为的要大 。 大约十亿年前出生的恒星死亡后留下了约0.7-0.75太阳质量的白矮星 , 而过去的理论认为将产生约0.60-0.65太阳质量的白矮星 。
幸运的是 , 这种反常关系有助于解释低质量恒星产生的碳如何进入星际空间 。 当一颗恒星的质量是太阳的两倍时 , 在生命的最后阶段 , 恒星内部聚变将产生碳原子 , 之后碳将被运送到恒星表面 , 最后通过恒星风扩散到周围的星际空间中 。
新的计算模型表明 , 恒星富含碳的外层的剥离发生得足够缓慢 , 这将使恒星的核心质量大大增加 , 最终形成的白矮星也更大 。
为了尽可能地散布碳原子 , 恒星质量至少要达到1.5个太阳质量 。
这一发现有助于科学家更深入地了解银河系的性质 。 通过大型望远镜 , 科学家可以发现那些富含碳的恒星 , 这有助于更可靠的解释这些恒星的演变 。
另一方面 , 在符合条件的白矮星附近 , 也许能够找到富含碳的下一代恒星 , 也许对发现宜居星球或者地外生命有所帮助 。
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