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银河系|恒星诞生，银河系中心经历了怎样的“爆炸”？

得益于最新一代精密复杂的望远镜 ， 天文学家对我们的宇宙有了更多了解 。 这些仪器有着更高的分辨率和观测能力 ， 可以让天文学家解决先前无解的问题 。 在智利的阿塔卡马沙漠中就设有许多这样的望远镜 ， 那里的大气干扰最小 ， 人类可以观察到更清晰的宇宙 。
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在这片沙漠中 ， 欧洲南方天文台（ESO）设置了许多天文台 ， 其中最著名的是帕瑞纳天文台 ， 世界上最大的望远镜超大望远镜（VLT）的所在之地 。 一个国际天文团队使用超大望远镜（VLT）研究银河系的中心 ， 观察到古代星暴的证据 。 这些证据表明了银河系的中心地区曾经历过一段密集的恒星诞生期 。
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图解：帕瑞纳天文台拍摄的南部夜空360度全景 图源：wikipedia
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图解：超大望远镜（VLT） 。 四个大型望远镜和几个较小的望远镜的复合体 图源：wikipedia
发表在《自然天文学》上的一项研究详细介绍了这些发现 。该研究小组的成员来自欧洲南方天文台（ESO）、安达卢西亚天体物理研究所、马克斯-普朗克天文学研究所、空间望远镜研究所 、阿布鲁佐的国家天体物理天文观测台以及芝加哥大学以及日本宫城教育大学 。
正如团队在其研究中指出 ， 超大望远镜（VLT）上的高灵敏度宽场K波段成像仪（HAWK-I）获得的数据证明了 ， 数十亿年前 ， 银河系中心曾发生过大规模恒星爆发 。 爆发程度异常激烈 ， 造成的超新星爆炸不下100,000次 。 此前 ， 人们认为银河系中恒星的诞生是连续进行的过程 。 这些新发现显然与早先观点不符 。
最新的观测表明 ， 银河系中的大多数恒星仅仅是由几次爆发产生 。 安达卢西亚天体物理研究所的雷纳·舍德 ， 也是此次观测的主导人员 。 雷纳·舍德指出：“我们对星系中心大部分区域的调查让我们对银河系中心恒星形成过程的了解更加深入具体 。 ”
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图解：在帕瑞纳天文台的夜空中观赏到的银河系的核心（激光为望远镜创造出一颗导引星）图源：wikipedia
总而言之 ， 团队发现 ， 银河中心区域约80％的恒星形成于银河系历史的早期 ， 大约是 80至135亿年前 。 随后大约60亿年间 ， 几乎没有诞生新恒星 ， 最后大约10亿年前 ， 激烈的恒星爆发产生了银河系约5％的恒星 。
在这两次爆发中形成的恒星都包含于银河系的核盘 ， 也就是银盘 ， 一个位于银河系中心的致密的盘状恒星结构 ， 直径大约为1000光年（约占银河系总大小的1％） 。银盘围绕着银河系最里面的恒星群和人马座A *（银河系中心的超大质量黑洞（SMBH） 。
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图解：人马座A * 图源：wikipedia
团队发现 ， 在持续时间不到1亿年的恒星形成最新阶段 ， 这片中心区域诞生了总质量相当于几千万个太阳的恒星 ， 这与现在的情况相差很大 。 目前 ， 整个银河系新恒星形成的平均速度约为每年1到2个太阳质量 。
研究合著者马克斯·普朗克天文研究所的诺格拉斯·劳拉指出：“研究区域的条件在爆发期间一定存在类似于“星暴”星系的情况 ， 这些星系以每年大于100个太阳质量的速度形成恒星 。 这种爆发必定导致超过十万颗超新星爆炸 ， 这可能是整个银河系历史中最活跃的事件之一 。 ”
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图解：在一个矮不规则星系内的星暴 (NASA的图片)图源：wikipedia
在星暴期间 ， 产生了许多大质量的恒星 。 但这些恒星的生命十分短暂 ， 消失在剧烈的超新星爆炸中 。 最终 ， 这些诞生的恒星仅留下了一点取证记录 ， 即爆炸时随着恒星外层一起被吹散的气体和尘埃 。
这项研究能够得以展开 ， 高灵敏度宽场K波段成像仪（HAWK-I）功不可没 。 这台仪器专为高分辨率红外勘测设计 ， 能够窥视地球和银河系中心之间的尘埃和气体 。 该区域的第一张非常详细的图像就来自于这台成像仪 。 银盘调查发布的首次结果由这张图像以及一系列论文组成 。
欧洲南方天文台（ESO）的项目依靠高灵敏度宽场K波段成像仪（HAWK-I）的大视野和高角度分辨率来研究JHK红外波段（1220 nm至2190 nm）银河系的内部 。 到目前为止 ， 这项调查范围已覆盖银河系中心区域面积超过60,000平方光年内的300,000多颗恒星 。
调查的首个发现包括：首张银河系中心清晰图像以及恒星实际上形成于爆发过程中这一结论 。 这项调查有望在未来带来更多发现 。
作者: Matt Williams
FY: Joy
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