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科学家发现银河系可能“由内而外”形成

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核心提示:由剑桥大学天文研究所和西班牙巴塞罗那太空科学研究所等组成的一个国际研究团队,从欧洲空间局“盖亚”项目的数据中,找到了预测银河系圆盘(即聚集巨大气体云和数十亿颗恒星所形成的“飞碟”状)中恒星的化学构成类别的证据,可为洞察银河系演变提供新的见解。

据物理学家组织网近日报道,由剑桥大学天文研究所和西班牙巴塞罗那太空科学研究所等组成的一个国际研究团队,从欧洲空间局(ESO)“盖亚”(Gaia)项目的数据中,找到了预测银河系圆盘(即聚集巨大气体云和数十亿颗恒星所形成的“飞碟”状)中恒星的化学构成类别的证据,可为洞察银河系演变提供新的见解。该项研究成果已提交给《天文学与天体物理学》期刊,现发表在1月19日天文数据库Astro-ph网络版上。

在这项研究中,天文学家通过跟踪银河系内快速生成的镁元素,可以确定银河系的不同部分是如何迅速形成的。研究表明,在星系盘内部区域的恒星首先形成,这支持了我们所在的银河系“由内到外增长”的观点。

研究人员利用智利甚大望远镜(VLT)的数据,对银河系圆盘内恒星的年龄和位置进行了详细观测,以准确判断它们的“金属特征”,一颗恒星除了大多数恒星都具有的氢和氦这两个元素之外,还具有金属元素组成成分。

“盖亚”项目首席研究员格里·吉尔莫教授说:“这些恒星中各种化学元素是以不同速率创建的,一些大质量的恒星来去匆匆,可谓过把瘾即死,而其他类似太阳的恒星更加稳健,延年益寿达数十亿年。那些‘短命猝死’的大质量恒星在其爆炸垂死挣扎时释放出大量镁。这种灾难性的事件形成中子星或黑洞,甚至引发新恒星的形成。”

该研究表明,年长的“贫金属”恒星在太阳圈内,可能有很高含量的镁;而太阳圈之外,即在星系盘外侧区域,无论是“富金属”还是“贫金属”的恒星大都是年轻的,并且令人惊讶的是,与其金属丰度相比,镁的水平很低。

这一发现意味着在整个银河系圆盘里恒星演化存在的重要差异:在太阳圈内恒星的形成非常有效且时间尺度很短暂,而在太阳轨道之外,恒星的形成要花更长的时间。

主导这项研究的剑桥大学天文研究所玛丽亚·格曼说:“我们已经能够揭示整个银河系圆盘化学富集的时间表,显示出星系盘之外的区域需要更长的时间来形成。这支持了冷暗物质宇宙学背景下盘星系形成的理论模型,由此预测出星系盘由内往外生长。”

这项研究发现为我们银河系“装配”的历史提供了新的见解,还有助于进一步深入了解另一个备受争议的现象:在银河系圆盘里的“双重结构”,即所谓的“薄”与“ 厚”的盘。 (来源:科技日报 记者 华凌)

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