詹姆斯韋伯太空望遠鏡「紅點」的消失可能會引發另一個宇宙之謎
古生物學家現在知道,許多恐龍並沒有滅絕,而是進化成了現代鳥類,而新的研究表明,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)觀測到的「太空恐龍」也沒有滅絕。相反,它們可能已經演變成現代宇宙中常見的景象:大型、密集的恆星集團,稱為「球狀星團」。
小紅點 2022年成為天文學家的難題,屆時 約翰·韋斯特 大約六億年後開始定期大量檢測到它們 大霹靂。這是因為這些物體顯然在宇宙大約 20 億年前就消失了。
天文學家對這些微小的紅點提出了許多不同的解釋,包括認為它們可能是“黑洞恆星「或者是被大片緻密氣體和塵埃包裹著的黑洞。這個團隊的理論是,一個結構 球狀星團 與一個 超大質量恆星假設質量為太陽 1,000 到 10,000 倍的短命恆星也看起來很像中心的一個小紅點。
德克薩斯大學奧斯汀分校的團隊負責人約翰·奇澤姆說:“這些可能不僅僅是一群奇怪的新的 JWST 群體,與我們今天周圍的宇宙沒有任何联系。” 在一份聲明中說。 「相反,這些小紅點可能一直存在於早期宇宙中,並演變成相對熟悉的東西。
“小紅點可能是星系,它們可能包括黑洞,或者它們可能是更意想不到的東西。我們的工作表明,超大質量恆星球狀星團的形成應該成為對話的一部分。”
熟悉的景象卻有陌生的一面
球狀星團通常出現在大型星系中,並且密集地聚集著多達數百萬顆古老的恆星。我們的銀河系, 銀河系它擁有至少 150 個球狀星團,儘管已知,但天文學家仍不完全確定它們是如何形成的。
德州大學奧斯汀分校的團隊成員丹妮爾·伯格在聲明中說:“我們通常會在數十億年的演化之後看到它們(球狀星團),此時它們的大質量恆星已經消失,它們的氣體被淨化,動力學過程改變了它們的質量和結構。” “這使得重建它們被創造的原始條件變得非常困難。”
球狀星團中的恆星被認為是在早期宇宙中同時形成的。然而,此時的宇宙應該只有氫、氦和大量較重的元素(天文學家稱之為「金屬」)可用來建造恆星。然而,球狀星團中的許多恆星富含氦和氮、鈉和鋁等金屬,而碳、氧和鎂的含量卻低於預期。
「這個具體模型表明 核融合 在 很多 德克薩斯大學奧斯汀分校的團隊成員邁克·博伊蘭-科爾欽在聲明中說:“高溫,遠高於普通恆星和大質量恆星的核心溫度。超大質量恆星正是可以產生這種組合的環境。”
能夠產生這種熱量的超大質量恆星將在早期球狀星團的緻密環境中形成,其中恆星碰撞和合併預計會不斷發生。由此產生的超大質量恆星將是短暫的,僅持續約 100 萬年(請記住,太陽在 4.6 歲就處於中年狀態) 十億 年)—但這足以創造解釋球狀星團特殊化學性質所需的元素。
這些超大質量恆星什麼時候會死亡? 超新星爆炸他們鍛造的元素會爆炸,成為下一代恆星的基石。這將為現代球狀星團恆星提供不尋常的化學指紋。
「在我們的模型中,使物體看起來像一個小紅點的超大質量恆星只能存活很短的時間,」奇澤姆繼續說道。 “一旦那顆恆星死亡,即使星團本身存活了數十億年,該物體可能不再看起來像一個微小的紅點。”
然而,奇怪的化學反應並不是將早期球狀星團與小紅點連結起來的唯一因素。研究小組不僅提出早期宇宙中小紅點的分佈與現代球狀星團的分佈相匹配,而且他們還表示,小紅點的演化模型表明,他們估計的質量很容易導致晚期宇宙中看到的球狀星團的質量。
還有時間問題。這些微小的紅點出現在大爆炸後約 6 億年,科學家估計此時也是球狀星團開始形成的時候。
博伊蘭-科爾欽說:“目前還沒有確鑿的證據表明小紅點是球狀星團,但它可以解釋許多不同且令人驚訝的觀察結果。”
這項研究目前可供查看 預印本 在 arXiv 論文儲存庫中。