研究发现银河系厚盘比已知古老20亿年

研究发现银河系厚盘比已知古老20亿年

根据最新采集的盖亚(Gaia)数据,研究人员发现银河系中心的厚盘区域原来在大爆炸之后仅8亿年的时间已经诞生,比以前所知的早了20亿年。
盖亚观测站是欧洲太空局(ESA)2013年发射升空的太空观测器,耗资10亿美元建造,位于地球和太阳之间的拉格朗日2点(L2)轨道上,距离地球100万英里。

德国马克斯普朗克天文研究所(Max Planck Institute for Astronomy)的研究人员通过分析恒星的金属丰度(metallicity)有了这项发现。金属丰度就是恒星内含有比氢、氦重的化学元素的比例。天文学家认为在宇宙大爆炸诞生的初期只有氢元素,在不断演化的过程中逐渐产生各种重元素,于是用金属丰度作为衡量天体年龄的一个重要指标——金属丰度越低,其诞生的时间点越早,也就是年龄越大。

以前,科学家估计恒星年龄的误差在20%~40%左右。这份研究的主要作者之一、马克斯普朗克天文研究所的向茂生(Maosheng Xiang,音译)说,使用盖亚数据,他们把一部分恒星的年龄误差降到了只有几个百分比的水平,从而拼凑出了关于银河系及里面恒星的更完整的演化历史。

他们发现银河系的发展经历了两个明显的阶段。第一阶段始于宇宙大爆炸后仅8亿年的时间,银河系中心厚度较大的银盘区域开始出现,里面开始产生新星。

天文学家把银河系大致分为厚盘(就是银河系中心鼓起的区域)、薄盘(银河系内大部分恒星都位于薄盘内,太阳系也在这里),以及环绕在薄盘外面的晕圈区域。银河系厚盘的厚度大约是薄盘的两倍多,但是半径小一些,厚盘内恒星的数量只占银河系内恒星总数的百分之几。

研究称,在第一阶段开始之后大约20亿年的时间里,一个矮星系并入银河系。这次的合并为银河系带来了大量恒星和养分,促进了银河系开始第二阶段旺盛的发展过程。厚盘区域的大部分新星在第二阶段诞生;此时,薄盘区域也开始形成。

这份分析还发现,在并入的矮星系催生的第二阶段,厚盘区内恒星的金属丰度增长了10倍。更惊人的是,研究者发现里面恒星的金属丰度都差不多,这说明此时期内用于诞生新星的气体被混合得很均匀,从而推测早期银河系厚盘内气体的活动很动荡。研究发现,银河系厚盘区域的新星诞生阶段一直持续到大爆炸后大约60亿年的时候,也就是宇宙大约60亿岁的时期。此时,厚盘区内诞生新星的养分基本耗尽。

版权声明:站务发布 发表于 2022年4月18日 09:36。
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