http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2012-11-09
科学家称恒星形成速率仅为最高时的3%
本报讯 (记者张巍巍)据物理学家组织网11月7日(北京时间)报道，荷兰莱顿大学领导的国际科研团队发现更大规模的衰落正发生在宇宙尺度。在这个迄今为止最大规模的同类研究中，天文学家确定宇宙中新恒星的形成速率仅为此前最高值的3%左右，而这一下降趋势还将继续保持。相关研究报告发表在近期出版的《皇家天文学会月报》上。
根据公认的宇宙进化模型预测，恒星约在134亿年前，或在宇宙大爆炸后的3亿年开始形成。以现在的标准来看，很多首批形成的恒星都会被视为“怪物”，其可比太阳的质量大数百倍。这些“巨兽”恒星的衰老速度很快，它们会在耗尽燃料后，于100万年之内爆炸形成超新星。相比之下，低质量恒星却可保持更长的寿命，并持续数十亿年。
大多数源自恒星爆炸的尘埃和气体还将循环再生为新的恒星和新一代恒星。例如太阳就被认为是第三代恒星，它的质量也十分符合现今的标准。但无论恒星的质量和特性如何，它们都是构成星系的关键要素，揭幕恒星的形成历史也是了解星系如何形成和进化的重要基础。
在此次的研究中，天文学家借助英国红外望远镜(UKIRT)、甚大望远镜(VLT)和昴宿星团望远镜等，对不同距离的恒星及星系的形成开展了迄今最全面的调查，获得的相关数据约为此前研究的10倍左右。这种“时空旅行”技术能使我们在宇宙历史的不同时期看到同一个星系的概貌，从而真正了解其如何随时间推移发生改变。
通过观察来自气体和尘埃云团的光，科研团队估算出了恒星的形成速率。他们发现在过去的110亿年中，宇宙中恒星的生产率总体出现了连续的下降，比110亿年前出现的峰值降低了30倍左右。
如果延续这一衰退趋势，即使经过漫长等待，宇宙未来形成的恒星数量也不会超过5%。这意味着我们将生存在一个旧星云集的宇宙中，其中大多数的恒星都诞生于90亿年前到110亿年前之间，未来形成新星的时间也要比之前长5倍多。
[科技日报]
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科学家发现暗能量新迹象 或突破爱因斯坦理论
长期从事暗物质、暗能量等理论物理研究的中国科学院高能物理研究所张新民研究员介绍了中外科学家合作从最新的天文观测数据中研究发现了暗能量动力学的一些迹象。中新社发 孙自法 摄
中新社北京电 (记者 孙自法)暗能量会以什么样的状态存在？中外科学家合作从最新的天文观测数据中研究发现了暗能量动力学的一些迹象。虽然这一新迹象的发现“仍然需要进一步的实验验证”，但其一旦得到进一步验证，将有望突破爱因斯坦宇宙学常数理论。
长期从事暗物质、暗能量等理论物理研究的中国科学院高能物理研究所张新民研究员3日在北京接受中新社记者采访时介绍说，就目前探测所知，已知物质仅占宇宙中的4%，而96%为暗物质和暗能量，其中1998年发现的暗能量占到73%。暗能量将决定着宇宙何去何从的命运，但其基本性质至今仍是个谜。
在宇宙学模型下，暗能量的性质由状态方程w(压强与能量密度之比值)的演化行为来描述，所以利用实验数据重建它的演化就是认识暗能量的基本性质。就理论模型而言，不同的暗能量模型可以通过它预言的状态方程w的演化行为来分类，例如，爱因斯坦的宇宙学常数或真空能预言的w不随时间而变、且恒为w=-1。
张新民和赵公博博士通过与英国、加拿大科学家合作，利用两点关联函数技术配合主成分分析方法，从最新的天文观测数据中重组出暗能量状态方程w从宇宙43亿年直到今天随时间演化的历史。研究发现，w在98.8%可信度上随时间演化并且越过w=-1。暗能量研究的这项进展成果，与张新民2004年研究提出的精灵暗能量模型预言(即w在宇宙演化的过程中穿越w=-1)一致，并发表于最新一期国际权威期刊《物理评论快报》。
宇宙学常数是1917年爱因斯坦为建立一个静态的宇宙模型而引进。“我们的发现显示暗能量可能不是宇宙学常数。这个结果一旦得到将来更多的实验和天文观测分析的证实，意义重大，说明超越了爱因斯坦(理论)”。
张新民指出，相对论、量子论被誉为20世纪物理科学两朵“乌云”，暗物质、暗能量堪称21世纪现代物理科学中两朵新“乌云”，对它们的研究将极有可能孕育出新的物理学、天文学重大发现乃至科学革命。
他表示，目前中国暗能量探测研究已规划路线图，南极昆仑望远镜、天籁计划、500米口径球面射电望远镜(FAST)等天文观测将在未来5到10年内提供实验数据，同时结合普朗克(Planck)，欧几里得(Euclid)等世界上大规模的巡天观测数据开展研究，“暗能量之谜将有可能在不久的将来被揭开”。(完)
[中新网]