科学家发现了一种令人兴奋的新方法，即通过研究恒星壮观的死亡过程来揭示恒星是如何形成的。利用来自超新星和伽马射线暴等恒星爆炸的数据，研究人员现在可以计算出宇宙中太遥远区域的恒星质量，因为这些区域无法直接观测。 这一突破暗示了恒星诞生的普遍规律，JWST 和欧几里得等尖端望远镜即将对这一理论进行检验。

研究人员正在通过追踪垂死恒星的爆炸痕迹来揭开恒星形成的秘密。 这种新方法可以证明，所有恒星，无论它们在宇宙的哪个角落，都是以同样的方式诞生的。

关于恒星形成的创新研究

最近发表在《宇宙》（Universe）上的一篇论文概述了一种开创性的恒星研究方法，即通过研究恒星的死亡来追溯它们的起源。 这种方法使研究人员能够利用超新星和伽马射线暴的数据推导出初始质量函数（IMF）--恒星形成后的质量分布。 通过采用一种广泛使用的参数估计计算技术，科学家们成功地计算出了宇宙遥远区域的IMF，这远远超出了望远镜观测的范围。

这项研究由的里雅斯特国际高等研究学院（SISSA）、国家核物理研究所（INFN）、宇宙基础物理研究所（IFPU）和国家天体物理研究所（INAF）的一个团队进行，研究发现，这些遥远地区的IMF与在宇宙附近地区观测到的IMF非常相似。

宇宙 IMF 的证据

这种惊人的相似性表明，宇宙中可能存在一种普遍的IMF--一种贯穿整个宇宙的恒星形成模式。 未来来自James Webb Space Telescope（JWST，韦伯望远镜）和Euclid（欧几里得望远镜）等先进望远镜的观测将检验并可能证实这一有趣的假设。

"在我们附近观测到的所有恒星群似乎都显示出惊人相似的初始质量函数（IMF）。 这可能表明，在宇宙的任何区域，IMF 都是恒星形成的一个普遍常数。 遗憾的是，由于仪器的限制，科学家们无法对本宇宙以外的恒星群进行研究，以检验IMF的普遍性。"该研究的作者、研究员弗朗切斯科-加布里埃利（Francesco Gabrielli）与安德烈亚-拉皮（Andrea Lapi）和马里奥-斯佩拉（Mario Spera）解释说。

恒星的形成是宇宙中最引人入胜的过程之一，它通过分子气体云的坍缩和碎裂发生在星系的内部致密区域。 当一团气体变得足够热、足够稠密时，它就开始燃烧氢气，并闪闪发光：这就是恒星诞生的时刻。

用于计算 IMF 的超新星和伽马射线暴

这项新的研究始于对过去的回顾，更具体地说，是从恒星的生命历程取决于其质量这一知识开始的。 大质量恒星在被称为超新星的壮观爆炸中结束自己的生命。 一些超新星被认为会喷射出高速物质射流，在所谓的"伽玛射线暴"中发射伽玛射线。 由于特定类型爆炸的发生取决于恒星的质量，因此宇宙中发生这种爆炸的数量将取决于具有适当质量的恒星的数量，换句话说，取决于IMF。

弗朗切斯科-加布里埃利解释说："我和我的研究小组基于这些考虑开发了一种新方法，用于确定本宇宙以外的IMF。 特别是，我们使用了一种计算方法，这种方法其实很常见，但现在首次被用来重现宇宙中观测到的超新星和伽马射线暴的数量。 由于这些数量严格依赖于IMF，这使我们能够精确地确定最能代表观测结果的IMF形式。"

通过观察进行测试

研究人员首次使用这种方法成功地开发出了一种确定IMF的新方法。 一个特别引人入胜的发现是，计算出的遥远宇宙的IMF与在本地宇宙中测得的IMF惊人地相似，这为宇宙IMF提供了可能的证据。

加布里埃利总结道："对天体物理学家来说，这是一个激动人心的时刻，许多新望远镜，如 JWST 和 Euclid，现在都开始进行观测。 因此，预计在未来几年里，超新星和伽马射线暴的观测数据将异常丰富。 这些新的大量数据将告诉我们有关 IMF 及其普遍性的信息，这将是一件令人兴奋的事情。 加深对IMF的理解将在天体物理学的各个领域取得重要进展，包括恒星的形成和演化、宇宙的化学富集以及观测黑洞碰撞所发出的引力波"。

编译自/ScitechDaily