科学家们一直被红外线观测中的一个问题困扰着,但通过利用来自地面和空中望远镜的数据进行的研究,这个问题得到了解决。这项研究成果于4月20日发表在《自然天文学》杂志上,可以帮助更精确地观测宇宙组成,例如使用詹姆斯·韦伯太空望远镜这样的仪器。

“我们正在尝试测量星系内的气体组成”,加州大学戴维斯分校物理和天文学系的博士后研究员陈宇光表示。

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除了氢、氦和锂之外,大多数元素都在恒星内形成。因此,通过研究重元素的组成和分布,尤其是氧与氢的比率,天文学家可以理解在远处物体中正在形成多少和什么类型的恒星。

天文学家使用两种方法来测量星系中的氧,但不幸的是,它们给出了不同的结果。一种常见的方法是碰撞激发线,能够提供强烈的信号,但是结果被认为对温度变化非常敏感,陈宇光表示。第二种方法使用另一组线,称为再结合线,这些线比较暗淡,但被认为不会受到温度的影响。

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再结合线方法始终得出的结果是碰撞激发线方法的两倍。科学家将差异归因于气体云中的温度波动,但这尚未直接得到证实。

陈、琼斯和同事们利用光学和红外天文学来测量距离地球约1100万光年的矮星系马卡里安71中氧的丰度。他们使用了最近退役的SOFIA飞行望远镜和退役的赫歇尔太空望远镜的存档数据,以及在夏威夷的Mauna KeaW.M. Keck Observatory的望远镜进行观察。

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SOFIA(大气层为红外线天文学而设的飞行天文台)是一个安装在波音747飞机上的望远镜。通过飞行在38,000至45,000英尺的高空,飞机可以避开地球大气层中99%以上的水汽,从而阻止深空中的红外线光到达地面。 SOFIA是NASA和德国太空局的联合项目,于2022年进行了最后一次操作飞行,现在正前往图森的博物馆展出。

赫歇尔太空望远镜以天文学家威廉和卡

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作者 Zeng Zhuojun

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