http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2011-12-25
科学家发现距地最遥远星系：每年形成100颗恒星
日本东京大学天文学家大内正己率领的一个国际小组发现了迄今为止观测到的在大爆炸后不久出现的恒星形成活动最为活跃的星系GN-108036。这个星系内的气体每年大约形成100颗恒星
迄今为止，天文学家共发现9个在大爆炸后6亿到8亿年形成的星系。这一时期被形象地称之为“宇宙黎明”。GN-108036是迄今发现的恒星形成活动最为活跃的“宇宙黎明”星系
新浪科技讯 北京时间12月26日消息，借助于一系列太空望远镜，日本东京大学天文学家大内正己率领的一个国际小组发现了迄今为止观测到的在大爆炸后不久出现的恒星形成活动最为活跃的星系。这个在“宇宙黎明”出现的星系被称之为“GN-108036”，在大爆炸后7.5亿年形成，每年大约形成100颗恒星。
天文学家表示GN-108036是人类发现的距离地球最远的星系之一，同时也非常独特。迄今为止，科学家共发现9个在大爆炸后不久形成的星系，GN-108036的恒星形成速度超过其他星系，当时的宇宙大部分区域寒冷而黑暗。根据计算，他们证明GN-108036是迄今为止发现的距离地球最远的星系之一。
科学家对哈勃望远镜拍摄的图像进行分析后发现，GN-108036的亮度极高，说明恒星形成速度很快。天文学家发现这个星系内的气体每年大约形成100颗恒星。项目负责人大内正己表示：“发现GN-108036的重要意义在于，证明在宇宙仍非常寒冷和黑暗时就已出现恒星形成活动非常活跃的星系。”
夏威夷昴望远镜主焦点相机发现了这个星系的存在，随后，天文学家使用同样位于夏威夷的凯克望远镜的光谱仪对其进行观测，确定其与地球之间的距离。研究论文主执笔人大内正己表示：“两年时间里，我们重复进行了3次观测，每一次都观测同一波长下的特征。我们发现了不可辩驳的证据，证明这是一个距地球非常遥远的星系。”
借助于哈勃望远镜新安装的WFC3照相机，天文学家搜寻最近进行的大天文台宇宙起源深空巡天(GOODS)观测发现的信号。他们在WFC3拍摄的照片中发现了GN-108036。这个星系的紫外线亮度极高，说明存在很多大质量年轻恒星。大内正己说：“GN-108036每年形成的恒星数量是其他距离相当的星系的10倍。我们都感到非常吃惊，在年龄只有当前5%的宇宙居然存在一个恒星形成活动如此活跃的星系。”(孝文)
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研究发现宇宙最早期恒星仅包含氢氦两种元素 恒星演化中元素丰度变化有序
天文学家发现，银河系南方一颗昏暗的恒星事实上只由氢和氦两种元素组成，重元素的含量只有太阳重元素含量的20万分之一。
新浪科技讯 北京时间12月21日消息，据国外媒体报道，美国哈佛-史密松天体物理中心天文学家近日研究发现，宇宙最早期恒星几乎只由氢和氦两种元素组成，银河系南方一颗昏暗的早期恒星的重元素含量只有太阳重元素含量的20万分之一。
宇宙大爆炸后，宇宙中的物质几乎全部都是氢原子和氦原子。只有到了后来，经历过恒星的原子核聚变反应，这些轻元素才转化为如今宇宙中存在的所有其他重元素。但是，天文学家知道，恒星(至少是现代恒星)的制造过程，离不开这些重元素在其中发挥的重要作用，比如在恒星首次核反应点燃之前帮助原恒星云坍塌。那么，现在就存在一个难以解释的问题，即第一颗恒星又是如何形成的？此外，后来的恒星究竟是何模样？
根据现有的理论，第一代恒星的体积和质量都必须非常巨大，才能够让首次核聚变反应成功点火，它们的质量大约是太阳的一百倍。当这些恒星以超新星方式死亡时，它们将各种化学浓缩物质撒播于周围的气体之中，从而促进首代较低质量、较长寿命恒星的诞生。如今，这些恒星有的仍然在光芒四射。
天文学家对这些恒星进行了长期观测，并通过比较研究发现，它们所包含的重元素相对较少，与近期生成的恒星完全不同，而且它们也只有一代或少数几代超新星填充于周围的诞生云中。通过研究这些幸存的低质量、重元素匮乏的恒星，科学家们能够验证当前的理论以及检测早期宇宙的环境。
美国哈佛-史密松天体物理中心天文学家安娜-弗雷贝尔研究团队对银河系外层区域内16颗重元素匮乏的恒星所包含的20种关键元素进行了全面的研究。研究发现，有些重元素(相对氢)原子较少的恒星质量是太阳的近万倍，从而验证了现有的理论。但是，天文学家同时也发现这些恒星的化学特征与太阳有着诸多非常明显的差异，如铁、锂及其他元素的含量。弗雷贝尔等人的发现成果不仅仅有助于验证当前的理论模型，而且也有助于理解宇宙最早恒星组成的详细情况。(彬彬)
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一颗质量超低且暗淡的恒星首次“现身” 或能证明暗物质并不存在？
据英国《每日邮报》12月22日报道，瑞士一名科学家首次在一个球状星团中观察到了一颗质量超低、光线暗淡的恒星。科学家们认为，此新星的“现身”或许有可能证明暗物质只是传说。
以前，科学家们一直通过测量球状星团对周围星系的引力效应来测量其总质量。他们认为，只有暗物质才能解释球状星球的质量。暗物质是一种理论上存在且极富争议的物质，迄今还没有被地球上的任何探测器所“捕获”，但科学家认为，“暗物质”占据了整个宇宙四分之三的质量。
瑞士苏黎世大学的天体物理学家菲利普·叶策与由波兰和智利的科学家组成的科研小组携手，使用欧洲南方天文台（ESO）的甚大望远镜（VLT）的8米等级的望远镜和位于智利帕拉纳天文台的适应性光学仪器，利用微引力透镜效应，首次在球状星团M22中探测到了这颗质量超低的恒星，其质量仅为太阳质量的五分之一。迄今为止，科学家们只是假设这类恒星一定存在。但即使功能最强的现代望远镜也没有发现它们的踪迹。
其实，两名波兰天文学家早在2000年就首次探测到了这颗恒星的“蛛丝马迹”，他们发现，其附近一颗恒星在20天内不断变亮。他们认为，原因可能在于，位于其附近的一颗未被探测到的恒星用其重力场使光线发生了弯曲，这就是所谓的微引力透镜效应。
微引力透镜效应是发生在恒星级天体中的引力透镜现象。根据广义相对论，引力透镜效应就是当光在星系、星系团及黑洞等具有巨大引力的天体附近经过时，会像通过凸透镜一样发生弯曲，根据变化了的光线在光谱外波段呈现的不规则程度，可以推算发光星系的年龄和距离。
叶策的最新观测结果证实，确实有一颗质量超低的暗淡恒星通过上述不断变亮的恒星的前方。科学家们认为，这颗新星的“现身”意味着这些星团或许只是由这些还未被我们探测到的暗淡恒星组成。因此，不需要用暗物质来解释其质量，这或许能间接证明暗物质可能并不存在。（刘霞）
[科技日报]
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韩国超级计算机历时20天进行迄今最大宇宙模拟
通过Horizon Run 3模拟，研究人员能够了解120亿年前的早期宇宙状态
“Tachyon二号”超级计算机用了20天时间模拟宇宙从诞生到现在的演化
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此次模拟名为“Horizon Run 3”，共对大约3740亿个颗粒进行了分析，所涵盖的区域相当于可观测宇宙的三分之二左右。此项研究的目的旨在模拟宇宙的诞生和演化，了解我们观察到的银河星团和超星系团等宇宙组成部分如何走向终结。通过模拟，天文学家能够更准确地预测宇宙如何随时间发生改变。
此外，他们还详细研究了一系列非常古老和遥远以至无法用望远镜观测的结构以及只在理论中存在的现象，例如重子声学振荡。重子声学振荡是宇宙诞生后遗留下的巨大的冻结暗能量团。天文学家希瑟-库珀博士认为这项模拟具有重要意义。她在接受英国媒体采访时表示：“这是一项雄心勃勃且令人难以置信的研究，将我们带到宇宙的过去和未来，能够帮助我们了解在宇宙中占很大比重的神秘暗物质以及驱动宇宙的未知暗能量。”
借助于“Tachyon二号”等超级计算机，天文学家正以空前的速度加深对宇宙的认知。1970年，吉姆-皮伯斯在普林斯顿大学进行了星系模拟，只分析了300个颗粒，2005年的千禧年模拟分析了100亿个颗粒。美国麻省理工学院物理学博客KFC表示，Horizon Run 3模拟的规模是2005年的8800倍。(秋凌)
[新浪网]
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