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標題: 星系無法從周遭吸入星際物質時將無法再形成新恆星 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2023-9-24 08:03 AM 標題: 星系無法從周遭吸入星際物質時將無法再形成新恆星

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　　星系可以說是宇宙中由許多恆星所組成的集團。但是除了恆星之外﹐星系中含有更多無法直接看見的氣體與星際塵埃。經由天文學家持續的研究發現星系除了會不斷地從周遭吸入星際物質﹐更會藉由各種天體上的演化過程﹐將氣體拋回星系周遭的空間之中。
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　　這一切可以從宇宙的誕生看起﹐當宇宙降溫至原子核可以捕捉住電子﹐形成原子的時候﹐充滿宇宙的電漿瞬間被氫﹑或少量的氦原子氣體所取代。當時的宇宙中遍布氣體並沒有恆星或星系。直到宇宙誕生後約135億年的現在﹐雖然在宇宙中許多地方都夠看到星系與恆星的身影﹐但是在星系中﹐大多數的物質仍然還是氣體和塵埃。
　　星系中氣體分布其實是向外延伸至星系四周的﹐分為較靠近星系的環繞星際物質(Circumgalactic medium﹐簡稱CGM)﹐以及離星系較遠的星系間星際物質(Intergalactic medium﹐簡稱IGM)。星系中形成的恆星由誕生至死亡的過程﹐例如超新星爆發會將氣體與塵埃拋向星系四周的空間。其中外拋速度較高的﹐例如被星系中央的大質量黑洞所拋射的物質﹐就會流動到距離星系較遠的星系間星際物質處。而外拋速度較慢者﹐就會停留在環繞星際物質處。這裡的氣體﹐不但重金屬含量較高﹐密度也比星系間星際物質高約1000倍。
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　　拋射至星系周遭的星際物質﹐由於溫度比星系中的氣體高﹐所以密度較低﹐會因星系本身重力場的分層作用而停留在星系外圍空間。而當氣體逐漸冷卻而密度漸增時﹐就會開始向星系沉降而被重力吸回星系中﹐成為新的恆星形成材料﹐如此周而復始﹐形成一個循環過程。
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星系的星際物質與氣體循環示意圖﹐若氣體被拋至環繞星際物質處會較快沉降回星系中。若被拋射至較遠的星系間吸際物質處﹐需要冷卻聚積至一定程度﹐再經由宇宙網所形成的細絲狀重力井流回星系中。
超大質量黑洞拋射物質
　　經由天文學家研究後發現﹐這樣的星際物質循環﹐在物質轉換成能量散失﹐或者因部分氣體外流至遠處的過程而逐漸損失。終有一天﹐氣體流動的循環將永遠停止。此時星系無法再誕生新的恆星﹐因此恆星演化的循環也將終止﹐星系中的恆星最後也會逐漸熄滅。

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