原標(biāo)題：銀河系紅巨星之謎 計(jì)算機(jī)模擬展示銀河系紅巨星的失蹤原因
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，佐治亞理工學(xué)院進(jìn)行了一項(xiàng)計(jì)算機(jī)模擬，對(duì)為什么銀河系中存在大量的年輕恒星而只有極少量的古老恒星這一假說(shuō)提供了確切證明。該理論認(rèn)為，那些古老紅巨星的殘骸依然存在，只是因?yàn)樗鼈兲刀鵁o(wú)法被望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到。佐治亞理工學(xué)院的模擬研究了是否在百萬(wàn)年前，由于紅巨星反復(fù)與銀河中心的吸積盤(pán)相互碰撞，質(zhì)量減少了10%，從而導(dǎo)致它們變得昏暗無(wú)光。
而那些年輕的恒星的存在，還能被天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到，正表明了氣態(tài)吸積盤(pán)在銀河中心存在是因?yàn)槟贻p恒星被認(rèn)為是最近幾百萬(wàn)年才形成的。佐治亞理工學(xué)院理學(xué)院的天體物理學(xué)家創(chuàng)造了類似于那些早已從銀河中消失的紅巨星模型，這些恒星早在十億多年前誕生，體積大約為太陽(yáng)的10倍。他們利用風(fēng)洞模擬紅巨星與氣態(tài)吸積盤(pán)的相互碰撞，吸積盤(pán)中的物質(zhì)在銀河中央相距不到0.5秒差距。他們還使用不同的軌道速率變量與吸積盤(pán)密度以探尋能對(duì)紅巨星造成如此破壞的條件。
佐治亞理工學(xué)院助理教授Tamara Bogdanovic表示，只有吸積盤(pán)的質(zhì)量與密度都極大時(shí)，紅巨星才有可能喪失如此多質(zhì)量。吸積盤(pán)的密度大到僅靠引力就已經(jīng)能使它自我分裂，形成大量的物質(zhì)團(tuán)塊從而產(chǎn)生新恒星。模擬表明，每個(gè)紅巨星都按其軌道進(jìn)入并穿過(guò)吸積盤(pán)許多次，有時(shí)甚至需要花費(fèi)數(shù)天甚至數(shù)周的時(shí)間完成一次穿越。在每次與吸積盤(pán)表面的撞擊中，都有大量質(zhì)量流失。
前佐治亞理工學(xué)院學(xué)生Thomas Forrest Kieffer表示，該過(guò)程可能發(fā)生于400萬(wàn)至800萬(wàn)年前，而如今能在銀河系中央看到的年輕恒星正是在那時(shí)候形成的。在如此短時(shí)間框架內(nèi)，該現(xiàn)象會(huì)發(fā)生的唯一可能性就是因?yàn)楫?dāng)時(shí)碎裂成塊的吸積盤(pán)的質(zhì)量比最終形成的年輕恒星的質(zhì)量大得多，至少大100至1000倍。
這些碰撞還可能造成紅巨星的動(dòng)能降低至少20%-30%，收縮其運(yùn)轉(zhuǎn)軌道，不斷將它們拉近銀河系黑洞。同時(shí)，撞擊還可能扭曲紅巨星表面，加快自旋速度。Bogdanovic表示，我們對(duì)最近在銀河中央形成恒星的條件知之甚少，也不知道銀河系的這些區(qū)域是否存在那么多氣體。如果情況屬實(shí)，這些氣體很可能覆蓋了那些小軌道快速運(yùn)轉(zhuǎn)的昏暗紅巨星。如果能觀察到這些依然大于探測(cè)閾值的紅巨星，便能為“星盤(pán)碰撞假說(shuō)”提供有力支持，也將有助于我們更了解銀河系起源。
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