根据最广泛接受的根据个星宇宙学模型 第一个星系开始形成于13至140亿年前

根据最广泛接受的宇宙宇宙学模型，第一个星系开始形成于13至140亿年前。学模型第系开在接下来的成于十亿年中，现在首先观察到的年前宇宙结构出现了。其中包括诸如银河星团，根据个星超团簇和细丝之类的最广至亿事物，也包括球状星团，泛接银河凸起和超大质量黑洞(SMBH)等银河特征。受的始形

然而，宇宙自那以后，学模型第系开像生物一样，成于星系一直在继续发展。实际上，在整个生命周期中，星系一直在积聚和喷射物质。在最近的一项研究中，一个国际天文学家团队计算了银河系物质流入和流出的速率。然后，天文学家的好人给了它很好的分解，并显示了它与我们对银河系形成和演化的理解有多相关。

这项研究是由ESA天文学家Andrew J. Fox博士领导的，包括来自太空望远镜科学研究所(STScI)银河系晕研究小组，ESA天文学研究大学协会(AURA)和多所大学的成员。基于先前的研究，他们研究了气体从周围的高速云(HVC)流入和流出银河的速率。

由于物质的可获得性是星系中恒星形成的关键，因此了解物质的添加和损失速率对于了解星系随时间的演化至关重要。正如Astrobites的Michael Foley总结的那样，表征向银河系中添加物质的速率对于理解这种“银河喷泉”模型的细节至关重要。

按照这个模型中，最大质量恒星在星系产生驱动材料从星系盘的恒星风。当他们在寿命即将结束时进行超新星飞行时，它们同样会将大部分物质排出。随着时间的流逝，这些物质会重新进入盘中，为新恒星的形成提供物质。

弗利说：“这些过程统称为恒星反馈，它们负责将气体推回银河系。” “换句话说，银河并不是一个孤立的物质湖;它是一个由于重力和恒星反馈而不断增加和减少天然气的储层。”

此外，最近的研究表明，恒星的形成可能与星系核心的超大质量黑洞(SMBH)的大小密切相关。基本上，SMBH释放出大量能量，可以加热核周围的气体和尘埃，从而阻止其有效凝结并发生重力塌陷而形成新恒星。

艺术家对银河系的看法，其中太阳位于Scutum-Centaurus旋臂的另一侧，且恒星形成区域位于该位置。图片来源：Bill Saxton，NRAO / AUI / NSF;宇航局罗伯特·赫特

这样，物质流入和流出银河的速率是确定恒星形成速率的关键。为了计算银河系发生这种情况的速度，Fox博士和他的同事们查阅了来自多个来源的数据。福克斯博士通过电子邮件告诉《今日宇宙》：

“我们开采了档案。NASA和ESA维护了哈勃太空望远镜所有数据的精心整理的档案，并且我们对宇宙起源光谱仪(COS)拍摄的背景类星体进行了所有观察，宇宙起源光谱仪(COS)是可用于哈勃望远镜的灵敏光谱仪我们分析了270个类星体，首先利用这些观测结果建立了一个快速移动的气云目录，称为高速云(HVC)，然后设计了一种拆分HVC的方法。利用多普勒频移进入流入和流出的人口。”

此外，最近的一项研究表明，银河系经历了大约70亿年前的休眠期，持续了大约20亿年。这是冲击波导致星际气体云变热的结果，这暂时导致流入我们银河系的冷气体停止流动。随着时间的流逝，气体冷却并再次开始流入，触发了第二轮恒星形成。

查看所有数据后，Fox和他的同事们能够限制银河系的流入和流出速率：

“在比较了气体的流入和流出速率之后，我们发现流入量过多，这对我们银河系未来恒星形成是个好消息，因为有大量的气体可以转化为恒星和行星。我们测量了大约0.5个太阳每年的流入量和每年流出的质量的 0.16 太阳质量，因此有净流入。”

但是，正如Foley指出的那样，人们认为HVC的寿命只有大约1亿年左右。结果，这种净流入不可能无限期地持续下去。他补充说：“最后，他们忽略了已知驻留在无法追踪流入或流出气体的结构(例如费米气泡)中的HVC，”

自2010年以来，天文学家就意识到从我们银河系中心形成的神秘结构，即费米泡泡。这些类似气泡的结构延伸了数千光年，被认为是SMBH消耗星际气体并发散伽马射线的结果。

艺术家对银河系“费米泡泡”的印象。图片来源：NASA的戈达德太空飞行中心

然而，与此同时，结果为星系的形成和演化提供了新的见解。该研究还支持了“冷流积聚”的新案例，该理论最初是由耶路撒冷希伯来大学拉卡赫物理研究所的Avishai Dekel教授及其同事提出的，用于解释星系是如何在形成过程中从周围空间积聚气体的。

福克斯博士总结说：“这些结果表明，像银河系这样的星系不会在稳定状态下演化。” “相反，它们会突然增加并失去气体。这是一个繁荣与萧条的循环：当有气体进入时，会形成更多的恒星，但是如果有太多的气体进入，它会触发爆炸，如此强烈，以至于将所有剩余的气体吹走。 ，关闭恒星形成。因此，流入和流出之间的平衡调节了恒星形成的数量。我们的新结果有助于阐明这一过程。”

这项研究的另一个有趣之处在于，适用于我们银河系的事物也适用于恒星系统。例如，随着时间的流逝，我们的太阳系也会受到材料的流入和流出的影响。“ Oumuamua和最近的2I / Borisov等物体证实，小行星和彗星被逐出恒星系统并定期被其他人捕获。

但是气体和灰尘呢?随着时间的流逝，我们的太阳系和地球(通过扩展)是否正在失去或增加重量?这对我们系统和本国星球的未来意味着什么?例如，天体物理学家和作家Brian Koberlein于2015年在其网站上谈到了后者。他以当时的双子座流星雨为例，写道：

“实际上，根据卫星对流星迹的观察，估计每天有约100-300公吨(吨)的物质撞击地球。每年总计约有30,000至100,000吨。这看起来可能很多，但一百万年来，这只不到地球总质量的百分之十。

但是，正如他继续解释的那样，地球还会通过许多过程定期失去质量。其中包括地壳中物质的放射性衰变，这导致能量和亚原子粒子(α，β和γ射线)离开我们的星球。第二种是大气损失，其中氢气和氦气之类的气体损失到太空中。这些加在一起，每年造成的损失约为110,000吨。

从表面上看，这似乎每年净损失约10,000吨或更多。此外，微生物学家/科学传播者克里斯·史密斯(Chris Smith)博士和剑桥物理学家戴夫·安塞尔(Dave Ansell)于2012年估计，地球每年从太空中获得40,000吨尘土，而每年由于大气和其他过程而损失9万吨。

1994年至2013年收集的有关小行星撞击地球大气层并分解产生非常明亮的流星的数据，称为流星。图片来源：NASA

因此，地球有可能以每年10,000至50,000吨的速度变轻。但是，此时材料的添加速度并没有受到很好的限制，因此我们有可能达到收支平衡(尽管似乎不太可能获得质量)。至于我们的太阳系，情况也差不多。一方面，星际气体和尘埃一直在流动。

另一方面，占太阳系质量99.86%的太阳也随着时间的推移而减少。NASA和MIT研究人员使用NASA的MESSENGER探测器收集的数据得出的结论是，太阳由于太阳风和内部过程而失去了质量。根据“问天文学家”的说法，即使太阳同时膨胀，这种情况每年的发生速度也为1.3245 x 10 15吨。

这是一个惊人的数字，但太阳的质量约为1.9885×10 27吨。因此，它不会很快消失。但是随着它失去质量，它对地球和其他行星的引力影响将减弱。但是，当我们的太阳到达其主要序列的末尾时，它将大大扩展，并且很可能完全吞下水星，金星，地球甚至火星。

因此，尽管我们的银河系在可预见的未来可能正在增加质量，但看起来我们的太阳和地球本身正在逐渐失去质量。这不应被视为坏消息，但从长远来看确实有影响。同时，知道即使是宇宙中最古老，最重的物体也像生物一样会发生变化，这令人感到鼓舞。

无论我们谈论的是行星，恒星还是星系，它们都是诞生，生存和死亡的。介于两者之间，可以放心或减掉几磅。生命的循环，在宇宙尺度上显现出来。

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