带你走进银河系的新历史(2)

2021-12-04 15:19     互联网

2018年4月25日,欧洲空间局的盖亚(Gaia)空间望远镜发布了大量有关星空的观测资料。最为重要的是,盖亚的多年数据集详细描述了大约10亿颗恒星的运动。此前的调查只绘制了数千颗恒星的移动地图,而盖亚的新数据让原本沉寂的银河系成为天文学研究的热点。法国斯特拉斯堡天文台的天文学家费德里科·斯蒂托说:“盖亚开启了一场新的革命。”

天文学家们争相下载动态的恒星地图,随后取得了一系列发现。例如,他们发现圆盘的某些部分看起来古老得不可思议。他们还发现了剧烈碰撞塑造年轻银河系的证据。此外,新的迹象表明,银河系将继续以一种意想不到的方式发生搅动。

这些结果综合起来,为银河系动荡的过去和不断变化的未来勾勒出了一个新的故事。“我们对银河系的认识变化得如此之快,”英国爱丁堡大学的天文学家迈克尔·彼得森说,“主旋律是银河系并非一个静止的物体,其各个部分的情况都在快速变化。”

最早的恒星为了回溯银河系最早期的岁月,天文学家需要寻找当时存在的恒星。这些恒星只由宇宙中最原始的物质——氢和氦——组成。幸运的是,这些早期恒星中较小的成员燃烧缓慢,因此许多恒星仍在发光。

经过几十年的调查,研究人员已经发现了42颗这样的古恒星。它们被称为超贫金属星(ultra metal-poor star)。这里的“金属”不同于一般意义上的金属,由于氢和氦在宇宙中的组成量占了压倒性多数,天文学家将所有更重的元素都视为金属。根据以往对银河系的标准认知,这些超贫金属星应当遍布银晕,即银河系最初形成的部分。相比之下,银河系盘面——被认为需要额外约十亿年的旋转才能变得扁平——中的恒星应该具有较多碳和氧等更重的元素。

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