本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点。
它们确实是。
宇宙在恒星制造方面显然已经过了鼎盛时期,现在宇宙中正在制造的新恒星的数量永远不会超过已经出现和消失的恒星数量的百分之几。
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这是一个令人不安的结论,来自一项关于宇宙时间中恒星产生速率的新的重要研究。
Sobral 及其同事 最近发表了一系列“快照”的结果,这些快照是在不同时期忙于制造恒星的星系拍摄的,从大约 40 亿年前(地球形成时期)一直追溯到近 110 亿年前。 这绝非易事,必须使用世界上一些最大、最灵敏的望远镜。
通过观察特定频率的光(对应于温暖氢原子的发射 - 见下文注释),他们能够衡量在数千个星系系统中,新恒星从稠密星云物质中凝结出来的实际速率。 这提供了关于随着宇宙年龄增长,新恒星数量全球变化的非常可靠的统计数据。
主要结论分为两部分。 首先,我们今天在我们周围看到的所有恒星中,有 95% 是在过去 110 亿年间形成的,其中大约一半是在大约 110 亿到 80 亿年前形成的大量活动中形成的。 但真正令人震惊的是,今天星系中产生新恒星的速率仅为 110 亿年前的 3%,并且还在下降。 这表明,除非我们的宇宙找到第二春(这不太可能),否则它最终只会产生比现在存在的恒星多大约 5% 的恒星。
这,从字面上看,是末日的开始。
然而,尽管这篇文章的标题具有挑衅性,但您实际上不应该期望很快看到星星开始从视野中消失。 宇宙中绝大多数恒星的质量都小于太阳,在银河系中,大约 75% 的恒星质量不到太阳的一半。 较小的恒星寿命更长——氢的核聚变在它们的核心中发生得更慢,而且它们也比像太阳这样的恒星更倾向于搅动它们的内部,从而产生非凡的效率。 事实上,最小的恒星(所谓的 M 矮星)应该有万亿年的寿命。
因此,我们生活在一个有趣的时代,正处于 exuberance excess 和漫长而缓慢的衰退之间。 我们也恰好生活在一个仍然每年产生少量恒星的星系中——银河系最终将为最后的 5% 做出很好的贡献。 并且当 仙女座星系在 40 或 50 亿年后缓慢地向我们靠近时,当这两个庞然大物合并时,可能会突然爆发新的恒星形成,最后的点点星光——将在一段时间内——让宇宙稍微明亮一些。
[作为一个小小的旁注,许多其他方面值得尊敬的媒体——比如这个——错误地报道说,进行这项研究的天文学家一直在探测“氢原子发射的α粒子”。 这是一个如此令人发指的错误,我觉得有必要提及它。]
首先,宇宙历史上没有氢原子发射过 α 粒子,因为 α 粒子由两个质子和两个中子组成——换句话说,是一个氦核。
其次,天文学家实际上只是在测量氢-α 原子跃迁中发射的光,当电子从质子周围的第三个主要允许能级跃迁到第二个能级时,会释放出一个红色的光子。 这些红色的光子在穿过膨胀的宇宙时会向越来越低的能量或频率移动,对于本例中研究的非常遥远的物体,它们最终会出现在光谱的红外部分。 但它们是一种很好的方法,可以确定星系中恒星正在形成的区域,并且 H-α 光子可以很好地穿透气体和尘埃,因此可以逃逸出来,最终被我们这样的人看到。]