根據有史以來對夜晚星空研究範圍最廣的報告指出,所有會存在的星星,早已形成完畢,也就是說,不會再有新的星星生成了。
一支由國際天文學家組成的研究團隊使用三隻望遠鏡,徹底研究了自宇宙生成之初所有星星的形成過程,三隻望遠鏡分別是位在夏威夷的英國紅外線望遠鏡、日本Subaru望遠鏡,以及智利的巨大望遠鏡(Very Large Telescope)。
由他們的發現推知,半數現有的星星,早在90億年前到110億年前就已生成,而另外一半都是在那之後生成的。這意味著,星星的「出生率」已經大幅下滑,如果照現有趨勢來看,我們所處宇宙中的星星,95%都已經形成了。
多項研究已經對宇宙的特定歷年(epoch)做檢視,但每項研究採用不同方法,使得各個研究結果無法拿來比較,並從中獲得星星在整個宇宙壽命中演進的模式。
現有的恆星,包括太陽,都極有可能是因為之前較大的恆星爆炸,產生超新星而釋放出的灰塵所生成。現在的問題是,如何確切得知,在宇宙之前所生成的恆星數,並與之後生成的恆星數做比較?因為情況似乎是在某個時間點起,星星的生成率明顯下降。
天文學家用望遠鏡在廣大的星空中,尋找由氫原子(亮紅色光點,常見於恆星生成過程中)所放射出的α-粒子,在不同的時間點,分別是20億、40億、60億與90億年前,拍下宇宙的樣貌,取得樣本數為之前所有相關研究的十倍。
結果顯示,目前為止所有的星星有半數早在90億年前就已經生成,另外一半則是之後才生成。
來自萊頓大學的研究主持人David Sobral表示:「整體來看,宇宙中星星的生成,從110億年來就處於下滑的狀態,相較於110億年前,那是我們所推估的星星生成高峰期,現今的生成速度至少慢30倍,照這樣下去,宇宙中會再生成的星星,將少於5%,顯然我們處在一個由老星星主宰的宇宙中,而這些的宇宙生成活動,都發生在數十億年前。」
重要的是,這對於我們目前所能見的恆星數,以及所推估出宇宙應有恆星數之間的落差,進一步提供了合理的解釋。也就是說,第一代的恆星質量應該相當大,比太陽大上數百倍,而且它們燃盡的速度快,產生超新星爆炸,消逝於宇宙中,但四散的塵埃則形成接下來新生成的恆星及行星系統。
上述研究發現證實,在90億年前,第一代恆星生成,經歷了高峰期而後迅速衰竭的過程。接下來第二期的恆星生成,則花費相當於第一期五倍的時間。
綜觀其他恆星生成的研究,無論是研究樣本數較少,或使用不同方法,結果都符合本研究的曲線,證明恆星生成經歷「早期高峰期,然後陡降」的曲線理論。這項研究已經發表在《皇家天文學會月報》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society),有興趣的讀者可從這裡點閱。
然而不幸的是,我們的宇宙似乎沒力了,如研究所預言,再經過幾十億年,我們就會看到宇宙中最後一顆星星生成,當然,前提是如果人類能存活那麼久的話。
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