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天文学家通过中国与欧洲望远镜,破解银河系发展之谜

天文知识 2022-3-29 23:23 71638人浏览 0人回复
摘要

❝意义重大。❞德国马克斯普朗克天文研究所团队利用 ESA 盖亚太空望远镜(Gaia)及中国郭守敬望远镜(LAMOST)的数据,确认银河系发展时序。郭守敬望远镜。来源:WIKI此外,还发现银河系的“厚银盘”早在 130 亿年前就 ...


意义重大。

德国马克斯普朗克天文研究所团队利用 ESA 盖亚太空望远镜(Gaia)及中国郭守敬望远镜(LAMOST)的数据,确认银河系发展时序。


郭守敬望远镜。来源:WIKI

此外,还发现银河系的“厚银盘”早在 130 亿年前就开始形成了,比先前想法早约 20 亿年。

银河系主要部份可分银晕和银盘,银晕在外围由古老的恒星所组成。

银盘则分为薄银盘和厚银盘,薄银盘包含大部分盘面上的恒星;厚银盘则比薄银盘厚两倍多,但半径较小。


银河系示意图。来源:Stefan Payne-Wardenaar / MPIA

为了了解银河系发展的时序,天文学家必须确认恒星的年龄。但恒星年龄无法直接测量,必须以恒星的特征与恒星演化的模型相比较,来推断其年龄。

由于宇宙诞生时,几乎只有氢和氦,其他元素是恒星内部制造,并在生命结束时炸回太空,因此,较老的恒星其金属(重元素)丰度较低。

研究团队使用盖亚 EDR3 数据得到恒星的亮度和位置,另外使用 LAMOST 提供光谱而得到金属丰度,如此获得 25 万颗恒星的年龄,这些恒星大多属于次巨星(subgiant star)。
  • 次巨星是恒星生命中相对短暂的演化阶段,属于较容易被确认年龄的恒星。

通过鉴别不同区域的次巨星,研究人员惊讶地发现银河系形成分两阶段。

早期阶段形成了银河系的厚银盘和银晕,晚期阶段则形成了银河系的薄银盘。

第一阶段在宇宙年龄仅 8 亿年时开始,厚银盘先开始形成恒星,内侧银晕的恒星也开始聚集在一起。

之后在 110 亿年前,一个名为 Gaia-Sausage-Enceladus 的矮星系与银河系合并,它触发了更多新生的厚银盘恒星。


Gaia-Sausage-Enceladus跨越夜空的恒星密度图。来源:WIKI

研究团队的分析表明,与 Gaia-Sausage-Enceladus 矮星系合并不但引发的大量恒星形成,还继续形成厚圆盘的恒星,直到 80 亿年前气体耗尽后,厚银盘才停止形成。

此时银河系周围气体聚集到一个更薄的盘面上,薄银盘逐渐向两端延伸,一直持续至今。

研究团队认为:天文学很难为我们所在星系提供可靠的日期。

这项研究成功地建构出银河系早期的时间表,对于认识和理解银河系演化史非常重要。

  • 参考:

    • https://www.techexplorist.com/part-milky-way-older-expected/45522/

    • https://www.tam.gov.taipei/News_Content.aspx?n=EF86D8AF23B9A85B&sms=F32C4FF0AC5C2801&s=CCA3D27455394184
整理:天文通  / 神秘的老A(查询更多)
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