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——比如,你身上的金戒指,很可能来自10万年前的某颗超新星。
三、星云的“物质循环”
:从恒星诞生到死亡北美洲星云不是一个“静态的气体池”
,而是一个动态的物质循环系统:恒星从星云中诞生,消耗气体;恒星演化到死亡,将重元素喷回星云;这些重元素又被下一代恒星吸收,形成行星——这是一个永不停息的“宇宙炼金术”
。
1气体的“消耗与补充”
h2区的氢气体是恒星形成的“原料”
。
北美洲星云的h2区每年消耗约001倍太阳质量的氢,用于形成新的恒星。
但星云的气体并不是“取之不尽”
的——它的总氢质量约10?倍太阳质量,按这个速率,只能维持10?年(1000万年)的恒星形成。
幸运的是,星云有外部补充:天鹅座分子云复合体(cygnx)是一个巨大的分子云,质量约10?倍太阳质量,位于北美洲星云的西北方向。
分子云中的气体通过引力塌缩或星风驱动,逐渐流入北美洲星云,补充消耗的氢。
用gaia卫星的视差数据,我们能看到分子云中的气体云正在向星云移动,速度约10公里秒。
2重元素的“富集”
恒星的“死亡”
是重元素的“来源”
。
o型星的超新星爆发,会将核心的重元素(如铁、镍)喷回星际介质;而低质量恒星(如太阳)的行星状星云,会将外层的重元素(如碳、氧)喷出去。
北美洲星云的重元素丰度很高:铁的丰度是太阳的15倍,氧是12倍,碳是11倍。
这说明它已经经历了多代恒星的死亡——第一代恒星(poputioniii)是“贫金属”
的,它们死亡后将重元素注入星云;第二代恒星(poputionii)吸收这些重元素,死亡后再注入,如此循环,直到形成像太阳这样的“富金属”
恒星。
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3尘埃的“循环”
尘埃是星云中的“重要角色”
:它吸收紫外线,保护分子云不被破坏;它是恒星形成的“核心”
;它也是行星的“建筑材料”
。
北美洲星云的尘埃主要来自超新星爆发和恒星风。
超新星爆发产生的尘埃颗粒(直径约01微米)富含碳和硅;恒星风从红巨星表面吹出的尘埃,富含氧和铁。
这些尘埃在星云中聚集,形成新的分子云核心,等待下一次坍缩。
四、与天鹅座分子云复合体的“共生”
:星云的环境互动北美洲星云不是“孤立的存在”
,它是天鹅座分子云复合体(cygnx)的一部分——这是一个由多个分子云、h2区和超新星遗迹组成的巨大结构,质量约10?倍太阳质量,距离地球约1600光年。
1分子云的“供给线”
天鹅座分子云复合体是北美洲星云的“物质来源”
。
它包含多个密集的分子云核心,比如w75n和w75s,每个核心的质量约103倍太阳质量。
这些核心通过引力塌缩,将气体输送到北美洲星云,补充h2区的氢。
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