盖亚望远镜数据揭秘银河系成因,星光化学

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星球大气中的化学痕迹被用来揭示有关星系的新信息,称为盖亚,它与数十亿年前的银河系发生了重大碰撞。

据英国《自然》杂志1日发表的一项天文学研究,欧洲科学家团队通过盖亚望远镜发布的数据,确定了我们所在的银河系形成原因——大约100亿年前,银河系与另一个星系碰撞,导致银河系银晕内充满了恒星,并且使银盘增厚,而这个相撞的星系也因此次发现被命名。

天体物理学家伯明翰在与欧洲机构在奥胡斯,博洛尼亚和的里雅斯特合作大学,一直在研究的证据化学组成恒星,在这一领域,银河系试图以更准确地查明较小的星系的年龄。

银河系由许多结构组成:核球、旋臂、银盘和银晕。通过观察各个恒星的年龄、化学特性、分布和运动,有可能确定它们是如何组合起来的。根据银河系发展模型,先前已经有人提出银晕可能是由银河系与其他星系的有限次数的合并形成的,但是这些碰撞事件的确切性质、时间和数量依然未知。

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此次,荷兰格罗宁根大学天文学家阿米那·海尔米及其同事,分析了最新发布的来自盖亚太空望远镜以及阿帕奇天文台星系演化实验的数据,发现银晕主要为恒星所占据,这些恒星源自大约100亿年前一个矮星系与银河系的碰撞。该矮星系的质量约为当时银河系质量的四分之一。他们总结说,银河系与这样大小的星系碰撞,会加热预先已存在的银盘,从而形成如今所存在的较厚的银盘。

去年,一个国际小组利用欧洲航天局盖亚卫星的信息确定了盖亚。它与银河系的合并,估计大约在100亿年前发生,被认为是对我们今天认识到的银河系形状的贡献。

研究团队根据盖亚望远镜和巨人恩克拉多斯(希腊神话里面的盖亚之子),将这个撞击星系命名为“盖亚—恩克拉多斯”。

伯明翰研究人员仅利用国际APOGEE天文调查中关于Gaia
Sausage星的化学痕迹的信息,更准确地指出了银河系的年龄。通过开发宇宙中各种恒星和超新星的生产或化学元素核合成的详细模型,他们估计盖亚是在大约125亿年前形成的,比先前估计的建议年龄大25亿年。

欧洲空间局的盖亚太空望远镜于2013年发射,它可以准确地观测银河系中心的恒星,并测量恒星的亮度、温度和成分,盖亚此前已经帮助人类绘制出迄今最精确的银河系三维地图。

澳门新葡京官方网址,“元素以不同的方式与光相互作用,因此通过研究恒星光的特性,我们可以推断出这些恒星的化学组成,”伯明翰大学物理与天文学院的Fiorenzo
Vincenzo解释道。

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“所有比氦重的化学元素都是由恒星通过恒星心脏深处的热核燃烧产生的。不同的化学元素通常由宇宙中不同种类的恒星合成。氧原子对生命过程非常重要,它们被许多连续的大质量恒星沉积在星际介质中,直到大约45亿年前它们被我们的星球结合在一起。我们可以测量恒星大气中不同化学痕迹的相对比例,并将此测量值用作时间痕迹,确定他们的年龄。“

准确计算恒星的年龄是一个复杂的过程,伯明翰团队使用的技术提供了一个难题。下一步是将化学数据与其他技术的证据交叉参考,例如研究恒星运动的相对速度

  • 伯明翰大学正在进行的项目。

两个星系之间的合并似乎也产生了另一种影响。该团队发现银河系中恒星的年龄分布存在差距,这与合并同时发生,表明碰撞导致银河系中恒星形成的中断。

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“我们推测盖亚与银河系合并引起的湍流和加热可能阻止了此时恒星的形成,”文森佐博士说。“然而,为了证实这一点,我们需要更精确地测量银河系和较小星系中恒星的年龄。”

该研究发表在皇家天文学会月刊上,是欧洲研究理事会资助并由伯明翰大学领导的Asterochronometry项目的一部分。该项目的主要目的是确定精确和准确的恒星年龄

  • 这是了解星系组装历史的基石。

在这项研究中,该团队专注于三种元素 –
铁,硅和镁留下的化学痕迹。下一步将结合其他元素的测量结果,以建立越来越准确的图像。观测到邻近星系恒星的自行运动

通过来自荷兰格罗宁根大学天文研究所的Davide
Massari和他的科研团队对比了哈勃空间望远镜的公开观测资料和盖亚卫星于2014、2015年的观测数据后,在天文界第一次确定了恒星的自行(观察者视线方向垂直的切向速度),他们的研究对象是我们银河系的近邻——位于玉夫座的矮星系。

天文学家们的关注对象是距离我们大约30万光年矮星系中的100颗恒星,在对比了前后间隔大约10年的观测数据后,他们发现了其中10颗恒星已经偏离了他们10年前所在的位置,借助相应的轨道信息,天文学家们计算出了这些恒星在垂直于我们观测方向的相对速度分量。

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