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NASA造星际尘埃 恒星死亡"阵痛期"之谜或揭开

http://www.kexue.com 2014-05-15 15:48:08 新浪科技  发表评论

垂死恒星周围形成尘粒,而且这些尘粒被抛入太空,能够促使行星形成,它们是宇宙演变的一种关键成分。

  对科学家而言,恒星在死亡阵痛期间向外抛出的尘埃一直是个谜。但是分析这些星际物质的行为需要进入深空,而且直到目前为止了解这种物质的努力始终受到阻碍。然而美国宇航局的研究人员已经找到解决这个难题的方法,他们设计的一种机器可在地球上制造出星际尘埃。

  这种名叫Cosmic的装置有助于天文学家更好地了解在恒星周围形成的这些微粒的类型。在垂死恒星周围形成尘粒,而且这些尘粒被抛入浩瀚无垠的宇宙,能够促使行星形成。项目负责人法里德-萨拉马说:“太空中的恶劣环境很难在实验室里复制出来,而且长期以来用来解释和分析在太空中获得的观测资料的努力,一直受到诸多阻碍。我们借助Cosmic模拟器,现在已经能够找到与宇宙的成分及其进化等问题有关的线索。”过去没能力模拟处于气态的太空环境,对科学家产生巨大阻碍,导致他们无法识别一些未知物质。然而宇宙模拟室(Cosmic)能够改变这一切,它能再创造出在太空中占主导地位的一些极端环境,在这些环境中,星际分子和离子自由飘浮在真空中。太空中的空气密度只有地球大气密度的十亿分之一,平均温度可达零下167摄氏度以下。

  海湾地区环境研究所(BAER Institute)的凯撒-康特雷拉斯说:“现在我们真的是第一次能在实验室里再创造和形象化碳粒子在恒星包层里的形成过程,并了解恒星尘粒的形成、结构和粒径分布。这种类型的新研究确实推动着前沿科学进入新领域。”该科研组以微小的碳氢化合物分子为开端,借助Cosmic里的冷喷令其发生膨胀,并通过一次放电使它们接触高能环境。美国宇航局借助高灵敏探测器探测并刻画这些大分子的特性,这些分子是通过上述先驱分子在气态环境下形成的。随后Cosmic会收集由这些复杂分子形成的单个固体粒子,并借助显微镜制造它们的视觉影象。

  海湾地区环境研究所的埃拉-赛西娅玛-奥比里恩说:“在Cosmic试验期间,我们能够形成并探测到直径只有10纳米的纳米粒子、直径在100到500纳米之间的粒子和直径达1.5微米(大约是人类发丝直径的十分之一)的凝聚体。”这些研究成果具有重要意义,它们不仅是星际天体物理学的分支,而且是行星科学的衍生物。例如,在了解恒星周围的尘埃里出现的微粒的类型上,它们提供了新线索。这反过来又将帮助我们更好地了解行星的形成过程,其中包括类地行星。(孝文)

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