灰塵是宇宙中的重要物質(zhì),盡管它只占宇宙正常物質(zhì)的1%,但它幫助恒星和復(fù)雜分子形成,并且是構(gòu)成行星甚至是我們?nèi)祟惖闹匾糠?。在地球上人們隨處都看到灰塵,但它們究竟從何而來(lái)?
圖1 船帆座分子云脊 船帆座分子云脊是由塵埃和氣體組成的恒星形成區(qū),距離地球3300光年遠(yuǎn),也是銀河系旋臂結(jié)構(gòu)之一。塵埃顆粒的存在增加了這類分子云的引力,導(dǎo)致它們自身坍塌,同時(shí)它們的氣體以恒星的方式加熱和點(diǎn)燃。
圖2 紅巨星形成恒星的灰塵被認(rèn)為起源于其它恒星的死亡。腫脹、衰老的紅巨星最終將失去它們的外層,留下一個(gè)超級(jí)熾熱的發(fā)光內(nèi)核,正如圖中所示NGC 2371星云的中心區(qū)域,該星云距離銀河系4400光年,紅巨星氣體中的灰塵將像煙囪中的煙一樣外流。
圖3 大麥哲倫云圖中顯示在紅外波長(zhǎng)下灰塵向外釋放熱量,臨近的星系也如此。這是鄰近銀河系的大麥哲倫星云的紅外圖像,顯示了不同溫度的灰塵正滲透所有區(qū)域。
圖4 灰塵途徑當(dāng)距離我們星系360光年遙遠(yuǎn)的超大質(zhì)量恒星澤塔蛇夫座穿過(guò)銀河系時(shí),紅外圖片顯示一個(gè)“弓激波”灰塵結(jié)構(gòu)正在形成。
圖5 SN 1987A 超新星1987A位于大麥哲倫星云,這顆最大的超新星在現(xiàn)代就已經(jīng)逐漸消失。超新星爆炸的力量能夠?qū)⒅車h(huán)繞的灰塵顆粒爆炸粉碎成最初的原子結(jié)構(gòu),目前令人費(fèi)解的測(cè)量發(fā)現(xiàn),超新星所含灰塵足以構(gòu)成20萬(wàn)顆地球。
圖6 仙后座A 這樣龐大的灰塵數(shù)量意味著,超新星而非紅巨星,可能才是產(chǎn)生銀河系及鄰近區(qū)域所觀測(cè)到的大量灰塵的主要源頭。然而其它超新星,諸如這里的仙后座A,目前存在的灰塵數(shù)還較少。該超新星300年前我們星系爆炸的殘余物。
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