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有火但沒有硫磺：宇宙中缺失的硫磺在哪里？

發(fā)表于 2025-12-10 08:59:51 來源：桑間濮上網(wǎng)

一幅插圖顯示了按大小排列的22個行星狀星云。（圖片來源:uux.cn/歐空局/哈勃和美國國家航空航天局、但沒的硫歐洲南方天文臺、磺宇磺里NOAO/AURA/美國國家科學(xué)基金會，宙中來自通訊作者和伊萬·博基奇的缺失一個想法，并由伊萬·博基奇根據(jù)大衛(wèi)·弗羅和作者的有火有硫意見進(jìn)行渲染。)
（神秘的但沒的硫地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（羅伯特·李）：天文學(xué)家可能已經(jīng)解開了為什么死亡恒星的死亡護(hù)罩似乎缺乏硫的謎團(tuán)，這種元素曾被稱為“硫磺石”，磺宇磺里并與圣經(jīng)中的宙中表達(dá)“火與硫磺”相關(guān)聯(lián)。根據(jù)理論，缺失宇宙中的有火有硫恒星殘骸中應(yīng)該存在大量的硫。
那么，但沒的硫硫磺去了哪里？磺宇磺里
香港大學(xué)（HKU）空間研究實驗室（LSR）的天體物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了為什么這樣的氣態(tài)和塵埃殘骸區(qū)或“行星狀星云”似乎沒有預(yù)期的硫含量。行星狀星云存在于恒星周圍，宙中這些恒星耗盡了核燃料供應(yīng)，缺失變成了致密的恒星尸體，稱為白矮星。
該團(tuán)隊表示，預(yù)期的硫含量實際上根本不存在，而是玩了一個合適的魔鬼把戲，因為這種元素被地球上以固體形式開采它的人稱為“魔鬼的黃金”。簡而言之，硫磺可能藏在顯眼的地方。
行星狀星云的形狀和顏色多種多樣，令專業(yè)和業(yè)余天文學(xué)家著迷。這些星云提供了恒星死亡的短暫“快照”，使它們成為了解恒星最終氫燃燒“主序列”存在的重要窗口，促使人們對其化學(xué)成分進(jìn)行詳細(xì)檢查。
硫磺有史以來最棒的把戲
盡管名字有點令人困惑，但行星狀星云實際上與行星沒有任何關(guān)系。不同于原行星盤，嬰兒恒星周圍的物質(zhì)飛盤坍縮為誕生行星，行星狀星云出現(xiàn)在恒星生命的另一端。
當(dāng)恒星耗盡其核心發(fā)生核聚變過程所需的燃料供應(yīng)時，向外推動并保護(hù)每個核心免受每個恒星自身引力巨大向內(nèi)拉力的能量也停止了。
數(shù)十億年來平衡恒星與坍縮的恒星拉鋸戰(zhàn)結(jié)束了——引力顯然是贏家。然后，隨著恒星核心的坍縮，恒星熾熱外殼中仍在發(fā)生的核聚變導(dǎo)致其膨脹。
這最初將恒星變成紅巨星。
太陽將在大約50億年后經(jīng)歷這一過程，膨脹并吞噬包括地球在內(nèi)的內(nèi)行星。然而，盡管紅巨星階段對靠近垂死恒星的軌道行星來說可能是災(zāi)難性的、不可逆轉(zhuǎn)的變化，但它相對短暫。隨著恒星外層冷卻并進(jìn)一步分散，它們留下了一個悶燒的恒星核心，現(xiàn)在是一顆白矮星，被一個死亡裹尸布行星星云所包圍。
然而，行星狀星云的壽命也很短，僅在白矮星周圍存在數(shù)萬年。
回到丟失硫的難題，對行星狀星云的研究揭示了它們的化學(xué)成分，表明它們?nèi)狈α颉Ｈ欢@很難解釋，因為硫應(yīng)該是在更大質(zhì)量的恒星中與氧、氖、氬和氯等元素一起產(chǎn)生的。事實上，行星狀星云中的硫應(yīng)該與其他元素成比例。
然而這還沒有被觀察到——尤其是在死亡的中等質(zhì)量恒星周圍。
有火但沒有硫磺：宇宙中缺失的硫磺在哪里？

一顆白矮星在螺旋星云中閃爍的氣體和塵埃云中心發(fā)出紅光，螺旋星云位于700光年外的寶瓶座。（圖片來源:uux.cn/美國國家航空航天局大學(xué)/JPL加州理工學(xué)院/亞利桑那大學(xué)）
為了破解行星狀星云硫之謎，研究小組觀察了位于銀河系中心的130個行星狀星云，這是一個前所未有的數(shù)據(jù)集，沒有受到背景噪音或不想要的信息的污染。
該數(shù)據(jù)集歸功于甚大望遠(yuǎn)鏡，這是世界上最先進(jìn)的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡之一，位于智利阿塔卡馬沙漠的帕拉納爾天文臺。
化學(xué)元素吸收和發(fā)射特定波長的光，這意味著當(dāng)光穿過氣體和塵埃云時，其中的元素會在光上留下指紋或“光譜”，從而促進(jìn)了一種稱為光譜學(xué)的研究方法。該團(tuán)隊在其數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，硫的缺乏只是行星狀星云發(fā)出的光的低質(zhì)量數(shù)據(jù)的結(jié)果。
利用其高信噪比的行星狀星云大樣本，研究人員首次發(fā)現(xiàn)硫和其他元素之間存在強(qiáng)烈的“同步”行為，以前的異常現(xiàn)象實際上已經(jīng)消失。
研究小組認(rèn)為，這些結(jié)果表明高質(zhì)量的數(shù)據(jù)在解決科學(xué)之謎時有多重要。
該團(tuán)隊的研究發(fā)表在今年1月的天體物理學(xué)雜志《快報》上。

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