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一种用于确定银河系恒星年龄的新技术,使我们对古老的银河系碰撞有了更严格的约束。
通过仔细检查95颗红巨星的内部振荡和化学成分,由英国伯明翰大学领导的一组天文学家确定,大约发生在100亿年前,银河系与一个名为盖亚-恩克拉多斯(Gaia-Enceladus)或盖亚香肠(Gaia Sausage)的神秘小星系合并。
他们还发现,在合并之前,银河系中的许多恒星已经形成。现在,这些原始恒星大多可以在银河系的厚圆盘中找到,这是银河系两个圆盘结构中较大的一个。
英国伯明翰大学的天文学家约瑟芬娜·蒙塔尔班解释说:“我们今天在银河系中观察到的恒星的化学成分,位置和运动包含了有关其起源的宝贵信息。”
“随着我们对这些恒星如何形成以及何时形成的认识的增加,我们可以开始更好地理解盖亚-恩克拉多斯与银河系的合并如何影响我们银河系的演化。”
自成立以来,银河系在大约136亿年的时间里经历了相当暴力的时期。它反复地吞噬了较小的星系,然后形成自己的恒星。
正在进行的盖亚(Gaia)调查,正在绘制银河系的3D地图,这幅地图揭示了恒星运动中的这些碰撞。而且,据我们所知,被银河系吞噬的最大的星系是盖亚香肠。
但是,要获得有关此事件的更详细的细节,您需要的不仅是恒星的运动,还需要尽可能多地揭示它们。了解年龄和化学成分也会有所帮助,因为它们可以帮助确定恒星的出生地。
恒星的化学成分可以帮助确定其年龄——年轻的恒星比重的恒星具有更重的元素或更高的金属性,因为在恒星出现并通过核聚变和超新星爆炸而锻造之前,金属就不存在。使用光谱法确定这些组成,寻找指示某些元素存在的特定波长的变化。
光谱学是一个非常好的工具。但是为了获得更高的准确性,研究团队转向了星震学。
星震学是对恒星的振荡频率或由内部声波驱动的光强度脉动的研究。这些振荡与恒星内部的特性(例如密度和声学分布)紧密相关;反过来,这些都与恒星的质量和年龄有关。
现在退役的行星狩猎望远镜开普勒经过优化,可以搜索恒星的亮度变化,因为这是我们探测绕系行星运行的一种方法。它收集了一整串星星的地震数据。从这些中,蒙塔尔班(Montalbán)和她的团队选择了一堆金属性较低的红巨星,因为它们寿命长且本质上很亮,这使其非常适合绘制星龄。
然后,他们对其中的95颗进行了星震学分析,着眼于单个恒星,而不是求平均值。
光谱学表明,一些恒星起源于盖亚香肠,而天体地震学表明,这些恒星的年龄与银河系中形成的恒星的年龄相同,约有100亿年或更年轻。
这表明在与盖亚香肠合并之前,银河系已经形成了许多恒星,并且效率很高。研究人员说,这支持了先前的发现,即银河盖亚香肠入侵发生在大约100亿年前。
意大利博洛尼亚大学的天文学家安德里亚·米利奥说:“我们已经证明,结合星震学和光谱学,可以为非常老的恒星提供精确、相对年龄,这具有巨大的潜力。”
“综合起来,这些测量结果有助于我们进一步了解银河系的早期情况,并有望为银河系考古天文学带来光明的未来。”
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