天文学家发现“潜伏”在银河系边缘的古老恒星

天文学家发现“潜伏”在银河系边缘的古老恒星

天文学家发现“潜伏”在银河系边缘的古老恒星

据cnBeta:在遥远的过去某个时候,一团恒星呼啸着穿过银河系,银河系巨大的引力效应将它们撕裂。引力将这个团块塑造成了一个“大块的意大利面条”,里面全是恒星,不断地围绕着我们的母星系流转。现在,一项新的研究,观察了这个被称为“凤凰”的意大利面条状恒星流,表明它的起源非比寻常。

这项研究于周三发表在《自然》杂志上,它研究银河系中像“凤凰”这样的恒星流,被称为“南方恒星流光谱调查”。该调查使研究团队能够集中在凤凰球状星团上,它是2016年在2013年至2019年间扫描天空的暗能量调查中发现的。

凤凰曾经是一个漂亮的、干净的球状星团,由引力支撑在一起,直到它离银河系太近,被撕裂了。凤凰现在是一条长长的细流 它长27000光年,但直径只有150光年,所以它是一块大面条,之前的球状星团已经被银河系完全撕裂了。

刘易斯解释说,这股恒星流来自一个球状星团,由10万颗到几百万颗恒星组成的巨大球状集合,在一个被称为“恒星光环”的空间区域中围绕银河系运行。银河系中大约有150个这样的星团,它们为天文学家所熟知。但数十亿年前被撕开形成凤凰流的球状星团却很奇特,这股流来自一个根据我们的理解,本不应该存在的星团。

该团队检查了凤凰流内包含的十几颗明亮红色巨星的光谱,以了解它们的化学成分,并解读哪些元素构成它们。科学家所知的球状星团大多含有比氢和氦重的元素,这增加了它们的 “金属性”。事实上,研究球状星团的天文学家认为,它们有一个“金属性底线”,低于这个点就不能形成球状星团。但“凤凰”由低金属性恒星组成,这意味着它起源的星团延伸到了金属性底线以下,它的化学富集度远低于所有其他存在的球状星团。

这表明球状星团起源于古代,当时宇宙还相当年轻,而现在这种环境已经不复存在。科学家已经捕捉到了凤凰星团的生命末期,被银河系的引力碾压成了我们今天看到的细细的面条流。

如果我们能在几十亿年前看一看银河系的光环,我们就会看到,会有更多像凤凰这样的天体,凤凰是其中最后的同类。最终,凤凰将消失。永远存在的引力效应将开始驱散高浓度的恒星,它的由恒星组成的光环将逐渐消失。凤凰再绕银河系一圈需要几亿到十亿年的时间,所以凤凰还将在附近徘徊一阵子 然后,再经过一两圈,它就会消失。

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据cnBeta:外媒报道,银河系非常阴冷。跟天文学家观察到的一些其他星系相比,我们的星系相对比较“平静”。它并没有撞向另一个星系也没有嚼碎尘埃和气体,它只是闲逛并做着它自己的事情,至少现在是这样。然而在过去,研究人员现在有证据表明,银河系也是有点盛气凌人的。

《Nature》杂志的一项新研究解释称,在我们星系边缘刚刚发现了一大堆古老的恒星,科学家们相信这是很久很久以前被银河系撕碎的恒星的残余。

这并不是第一次发现围绕我们星系运行的恒星。事实上,研究人员已经知道超100个这样的星团,但让现在这个显得特别的是恒星本身的年龄。根据他们的观察,研究人员相信这些恒星很古老,我们的星系在20亿年前就撕裂了它们的原始结构。

“当我们知道了哪些恒星属于这条流时,我们就测量了它们中比氢和氦重的元素的丰度;天文学家称之为‘金属丰度’,”该研究的第一作者Zhen Wan在一份声明中指出,“我们真的很惊讶地发现Phoenix Stream的金属丰度非常低,这使得它跟星系中所有其他球状星团明显不同。”

这种低金属丰度表明这些恒星非常古老,因为最早的恒星形成元素只有氢和氦,金属则是后来才出现的。基于此,研究人员相信它们是最后的同类,至少在这个特殊的宇宙附近。

“我们可以通过测量在恒星中检测到的不同类型的化学元素来追踪恒星的谱系,就像我们可以通过DNA来追踪一个人与其祖先的联系,”洛厄尔天文台的Kyler Kuehn博士解释道,“关于这个星团的残骸最有趣的事情是,它的恒星中这些元素的丰度比我们所看到的任何其他恒星都要低得多。这就像是找到了一个其DNA跟任何人都不匹配的人,无论是活着的还是死了的。这就引出了一些关于星团历史的非常有趣的问题,而这些问题我们一直没有注意到。”

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