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科学家以前所未有的精度确定了一颗神秘小星系与银河系合并的时间

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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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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