宇宙几乎已经完成了它的造星过程

如今,恒星形成的速率比110亿年前的高峰期低了30倍。
与天空中许多最著名的天体一样,球状星团M10(梅西耶10)对它的发现者来说几乎没有引起兴趣:查尔斯·梅西耶,这位18世纪的法国天文学家,编目了100多个星系和星团,但他主要对彗星感兴趣。通过当时可用的望远镜,彗星、星云、球状星团和星系看起来只是模糊的光斑,很容易混淆。天文学家只能通过仔细观察它们的运动——或缺乏运动——来区分它们:彗星相对于背景恒星移动缓慢,而其他更遥远的天体则完全不动。梅西耶决定编目他能找到的所有非彗星天体的决定,是一个具有巨大天文学影响的务实解决方案。他的目录中包含的100多个天体中有许多是夜空中最著名的天体。M10,在此图为NASA/ESA哈勃太空望远镜的图像,就是其中之一。梅西耶在他的目录的第一版中描述了它,该目录于1774年出版,包含了他识别出的前45个天体。M10是一个由恒星组成的球体,距离地球约15000光年,位于蛇夫座(Ophiuchus)。它横跨约80光年,因此在夜空中应该看起来有月球大小的三分之二。然而,它的外围区域非常弥散,即使是相对明亮的核心也太暗淡,肉眼无法看见。哈勃望远镜可以轻松观测到暗淡的天体,它在此图中观测到了星团中心最明亮的部分,这个区域横跨约13光年。这张图像由哈勃的先进巡天相机使用可见光和红外光进行观测合成。这些观测是作为“银河系球状星团哈勃主要巡天”项目的一部分进行的。这张图像的一个版本由参赛者flashenthunder提交给了“哈勃隐藏的宝藏图像处理竞赛”。“隐藏的宝藏”是一项旨在邀请天文爱好者搜索哈勃档案中从未向公众展示过的精美图像的倡议。竞赛已经结束,结果将很快公布。

在宇宙的早期,它是一个充满恒星原料的沸腾之汤,新恒星在快速形成。但现在它安静多了,而且天文学家说,短期内不会有更令人兴奋的事情发生。天文学家们首次弄清楚了宇宙的恒星诞生率,发现如今,它的比率比大约110亿年前的高峰期要低30倍。因此,未来可能形成的所有恒星数量可能只比我们现在拥有的多5%。

天文学家们通过捕捉宇宙在20亿、40亿、60亿和90亿年前的状态快照来弄清这一点。(现在宇宙已有137亿年的历史。)结果显示恒星形成活动呈明显下降趋势。由莱顿天文台的大卫·索布拉尔领导的一个团队研究了宇宙的氢-阿尔法发射线,这是一条可靠的恒星形成指标。他们使用了位于夏威夷冒纳基亚的日本昴星团望远镜和英国红外望远镜(UKIRT),以及智利的甚大望远镜,覆盖了天空的很大一部分。

该团队的观测区域包含了有史以来最大的天空样本,比以往任何样本都大10倍以上。用相同的观测技术在不同年龄(即不同距离)观测宇宙,可以进行苹果与苹果的比较。

结果表明,目前存在的恒星有一半形成于90亿年前,而它们只用了20亿年就全部形成。另一半则用了将近五倍的时间才产生。科学家们说,如果这种趋势继续下去,即使我们永远等待,宇宙也只会多形成5%的恒星。

索布拉尔在一份声明中说:“我们显然生活在一个由老恒星主导的宇宙中。宇宙中所有的活跃时期都发生在几十亿年前。”

我们最好趁现在还能欣赏它们的时候好好享受。

大卫·索布拉尔/HiZELS

NAOJ

 

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丽贝卡·博伊尔是一位屡获殊荣的自由撰稿人,她撰写关于天文学、人畜共患病以及介于两者之间的各种主题的文章。她是《大西洋月刊》的特约撰稿人,她的作品经常出现在《大众科学》、《新科学家》、《FiveThirtyEight》、《连线》以及许多其他面向成人和儿童的出版物上。丽贝卡在科罗拉多州长大,离太空更近一英里,现在住在圣路易斯,靠近大陆两条最强大的河流的交汇处。

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