天文學(xué)家在一項(xiàng)新研究中表明，銀河系在100億年前的一次“猛烈碰撞”中吞噬了一個(gè)質(zhì)量?jī)H為其質(zhì)量四分之一的星系，這一“劇烈碰撞”并沒(méi)有完全滿足億萬(wàn)年的需要。以前的研究表明，銀河系是由兩組獨(dú)立的恒星組成，但是星系合并的精確年表仍然難以捉摸。來(lái)自加拿大阿斯特羅非西卡研究所(IAC)的天文學(xué)家利用蓋亞太空望遠(yuǎn)鏡，在距離太陽(yáng)6500光年的范圍內(nèi)，精確測(cè)量了銀河系中大約100萬(wàn)顆恒星的位置、亮度和距離。
發(fā)現(xiàn)了兩組不同的恒星：一組“更藍(lán)”，含金屬更少，另一組“更紅”，含金屬更多。在研究了它們的運(yùn)動(dòng)和組成之后，天文學(xué)家確定這兩組恒星都同樣古老，但是更藍(lán)那組恒星被設(shè)定為一種“混沌運(yùn)動(dòng)”——這是銀河系在遙遠(yuǎn)時(shí)間深處吞噬一個(gè)較小星系的證據(jù)。發(fā)表在《自然天文學(xué)》上的這項(xiàng)研究的主要作者Carme Gallart說(shuō)：我們研究的新奇之處在于，已經(jīng)能夠確定合并星系中的恒星確切年齡，并且通過(guò)知道這些年齡，就可以知道合并發(fā)生的時(shí)間。
這次碰撞發(fā)生在大約100億年前，可能需要數(shù)百萬(wàn)年才能展開(kāi)。這是一個(gè)非常漸進(jìn)的過(guò)程，它不像汽車碰撞，而是對(duì)整個(gè)銀河系產(chǎn)生影響。它非常巨大，所以從人類的角度來(lái)看，它發(fā)生得很慢，而從宇宙的角度來(lái)看，就沒(méi)那么慢了。研究小組認(rèn)為，被稱為蓋亞-恩克拉多斯矮星系的殘余合并，最終形成了今天銀河系的光暈。同時(shí)還確定，這次碰撞在大約40億年時(shí)間里促成了恒星形成的“猛烈爆發(fā)”，在那之后，這些形成氣體進(jìn)入了貫穿星系中心的銀河系薄圓盤(pán)。
銀河系包含至少2000億顆恒星，其中心有一個(gè)強(qiáng)烈的射電源，據(jù)信是超大質(zhì)量黑洞人馬座A*。了解一個(gè)星系一生中形成的恒星年齡，是了解其形成和演化的基礎(chǔ)。然而，恒星年齡是很難得到的，因?yàn)樗鼈儾荒芡ㄟ^(guò)觀測(cè)來(lái)測(cè)量，但需要與恒星模型進(jìn)行比較。另外，年齡分布可以通過(guò)應(yīng)用穩(wěn)定的色度圖擬合技術(shù)來(lái)得到，該技術(shù)迄今主要用于研究銀河系附近的星系。由于缺乏精確的恒星年齡，星系合并時(shí)間和恒星在銀河系早期演化中的作用仍然不清楚。
新研究展示了這兩組銀河系光暈序列中，恒星具有相同的年齡分布，并且比大多數(shù)厚盤(pán)恒星都要老。恒星年齡分布在100億年前的截止時(shí)間，可以用蓋亞-恩克拉多斯在銀河系的吸積時(shí)間確定。加上對(duì)星系形成的最先進(jìn)宇宙學(xué)模擬，這些年齡使天文學(xué)家能夠?qū)λ茉煦y河系的早期事件序列進(jìn)行排序。研究確定這些紅序恒星是在銀河系始祖內(nèi)形成的第一批恒星，恒星的運(yùn)動(dòng)學(xué)表明，這些恒星構(gòu)成了人們長(zhǎng)期尋找的銀河系原始光暈。
參考期刊《自然天文學(xué)》
DOI: 10.1038/s41550-019-0829-5
博科園｜科學(xué)、科技、科研、科普
聯(lián)系客服
