卡尔·萨根有句名言:“我们是由恒星物质组成的”,但即使是他也没有意识到恒星物质在到达我们之前走了多远。
新的哈勃数据显示,现在构成我们身体的至少一些碳可能曾经从银河系漂流了数十万光年并返回。
比氦重的元素在恒星的中心形成,最终在这些恒星释放到宇宙中时。然后这些成分被注入下一代恒星和行星。
但事实证明,这些元素可能会绕道而行。一个新研究显示碳从星系本身冒险进入周围巨大的气体云,称为环绕银河介质(CGM),返回之前。
“这对星系演化以及星系可用于形成新恒星的碳库的性质的影响是令人兴奋的,”说华盛顿大学的天文学家杰西卡·沃克。
“我们体内的相同碳很可能在银河系之外度过了相当长的时间!”
研究小组利用哈勃数据分析了 11 个恒星形成星系的 CGM,发现了距离星系 391,000 光年远的强烈碳信号。作为参考,银河系的可见圆盘约为十万光年宽。
“将环绕银河系的介质想象成一个巨大的火车站:它不断地将物质推出并拉回,”说华盛顿大学天文学家萨曼莎·加尔萨(Samantha Garza)是该研究的主要作者。
“恒星产生的重元素通过其爆炸性超新星死亡被推出其宿主星系并进入环绕银河系的介质,在那里它们最终可以被拉回并继续恒星和行星形成的循环。”
每个元素都以独特的方式与光相互作用,吸收某些波长或颜色。分析该光谱可以揭示遥远空间中存在哪些元素。
这就是研究小组发现这种游走碳的方法,利用和九个遥远的类星体作为光源。研究人员在目标星系的 CGM 中检测到了碳指纹,估计其最小质量约为 300 万个太阳。
此前已知,CGM 会将其他物质循环进出星系,包括热电离氧,但研究小组表示,这是第一次观察到碳等较冷元素在运动中被卷走。
也不是每个星系都拥有这些巨大的传送带。正在积极形成新恒星的星系比“被动”星系产生更多的碳。有趣的是,这也与之前的观察结果一致,之前的观察表明,恒星形成星系的 CGM 有更多的氧气循环。
“我们现在可以确认,环绕银河系的介质就像一个巨大的碳和氧储存库,”说加尔萨。 “而且,至少在恒星形成星系中,我们建议这种物质随后落回星系以继续回收过程。”
由于银河系仍在形成恒星,我们周围的一定比例的碳和氧可能至少开始过一次这种星际冒险。
研究这些星系周期可以让天文学家更好地了解星系如何以及为何开始和形成。 CGM 动态还可以揭示当——我们银河系正在走向的命运。事实上,如果你考虑到 CGM 中额外材料的隐形气泡,它可能。
如果不出意外的话,这让萨根的话更加令人心酸。这它并没有立即安定下来:它在一次令人难以置信的环绕银河系的旅行中度过了青春期,然后返回家园并形成了地球、植物和我们。
该研究发表于天体物理学杂志通讯。