近25萬顆恒星年齡精確計算揭示銀河系形成歷史

英國《自然》雜志23日發(fā)表一篇天文學(xué)論文指出，銀河系可能經(jīng)過了不同的演化階段，其起點是約130億年前盤族恒星的形成。這一結(jié)果來自對近25萬顆恒星年齡的精確計算，推動了我們對銀河系形成歷史的認(rèn)知，尤其是銀河系形成的早期階段。

為了理解銀河系的形成，就需要確定大量樣本恒星的精確年齡，最老的樣本恒星約有140億年的歷史。處于亞巨星演化階段的恒星相當(dāng)于一個精確的恒星鐘，因為天文學(xué)家能根據(jù)它們的亮度，在它們短暫的恒星階段直接精確地測量它們的年齡。然而，由于這個演化階段太短，對處于亞巨星階段恒星的觀測結(jié)果較少，之前也缺少大規(guī)模的測量數(shù)據(jù)。

為了研究銀河系的形成歷史，德國馬克斯·普朗克天文學(xué)研究所科學(xué)家利用歐空局蓋亞空間天文臺和中國大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡(英文縮寫LAMOST，也稱郭守敬望遠(yuǎn)鏡)的數(shù)據(jù)，鑒定出約25萬顆處于亞巨星階段的恒星，這些恒星的空間體積占到了銀河系的一大部分。

研究團(tuán)隊估算出這些恒星的個體年齡為15億年到138億年不等。他們隨后確認(rèn)并表征了盤族恒星和暈族恒星中不同結(jié)構(gòu)元素的起源。結(jié)果顯示，厚盤的形成在約130億年前就開始了，只比大爆炸晚了8億年。根據(jù)團(tuán)隊計算，內(nèi)銀暈在20億年后的蓋亞-恩克拉多斯星系與古代銀河系并合事件中形成，這一時期被認(rèn)為與厚盤中大部分恒星的形成時間重合。

研究人員認(rèn)為，這些恒星的年齡、構(gòu)成和運動反映了我們銀河系形成時的動態(tài)過程。

美國圣母大學(xué)研究人員蒂姆賽·比爾斯在一篇同時發(fā)表的“新聞與觀點”文章中寫道，更多的數(shù)據(jù)將帶來更大的銀河系恒星樣本量，讓我們對銀河系形成的理解越來越清晰。

總編輯圈點

銀河系能有今天，靠的是什么?科學(xué)家告訴我們，銀河系的形成可以在質(zhì)量上分為不同的階段，這也導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了不同的恒星種群。但要以一個整體圖景去揭示銀河系的“組裝歷史”，就需要海量的、非常精確的恒星年齡數(shù)據(jù)，甚至需要細(xì)致到這些恒星是從什么時候、以什么材料、在什么軌道上誕生的。雖然這聽起來像個力氣活兒，但在LAMOST這樣級別的望遠(yuǎn)鏡誕生之前，一切皆無可能。(記者 張夢然)

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