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收錄時間:2019-05-22 09:24

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中日合作研究團隊首次發現一顆奇特的恒星

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  銀河系的構成與演化是個令人入迷的科學問題。天文學界此前以為,銀河系是經過不時“吞并”左近的矮星系壯大的。近日,一項新發現為銀河系“吞并”矮星系提供了新證據。中國科學院國度天文臺指導的中日協作研討團隊,初次在銀河系發現了一顆奇特的恒星。研討團隊經過剖析其“DNA”發現,這顆恒星并非銀河系“原住民”,而是被銀河系吸入瓦解的矮星系“外來移民”。
 
  剖析恒星光譜破解“身世”之謎
 
  天文學家初次在銀河系發現一顆來自矮星系的“外來移民”,為銀河系“吞并”矮星系提供了確切牢靠的化學證據,這一研討發現將加深人類對星系構成和演化的認識。研討成果于北京時間4月30日獲國際權威學術期刊《自然·天文》(NatureAstronomy)在線發表。
 
  銀河系這樣的大型星系通常被以為是并合矮星系構成的。但是銀河系中有幾恒星來自矮星系?這些恒星具有什么樣的特征?天文學家對此仍知之甚少。
 
  依托郭守敬望遠鏡提供的海量光譜數據,中國科學院國度天文臺指導的中日協作研討團隊,在銀河系暈內發現了一顆間隔地球約2.2萬光年的特殊恒星。
 
  這顆恒星是如何被留意到的?論文第一作者、國度天文臺助理研討員邢千帆引見,郭守敬望遠鏡獲取了數百萬顆恒星的光譜,研討人員丈量了其中數十萬顆恒星鎂元素含量,從中發現了100多顆鎂元素含量低的恒星。
 
  邢千帆進一步解釋,恒星很大水平上保存了它降生時所處環境的化學成分,經過剖析恒星的化學成分能夠追溯它們的來源。恒星光譜就像是恒星的DNA,經過光譜,天文學家能夠肯定恒星的光度、溫度、化學組成等,破解這顆恒星的“身世之謎”。
 
  邢千帆引見,這顆恒星銀、銪、金、鈾等重元素含量十分高。特別是銪含量,大大超出銀河系中普通恒星均勻值,目前在銀暈中僅發現30多顆該類型恒星。
 
  化學成分與矮星系恒星高度吻合
 
  “一高一低,兩個特性匯合在一顆恒星上,這是十分新奇的。這也是國際上初次在銀河系中發現低鎂的重元素超豐恒星。”邢千帆說。
 
  “鎂元素含量低,我們曾經能夠根本斷定它來自矮星系。”邢千帆解釋,同時這顆恒星的其他元素(包括硅、鈣和鈦等元素)的含量也異常低,僅為銀河系中普通恒星的五分之一,而具有相似化學成分的恒星在銀河系近鄰矮星系中普遍存在。
 
  為了完整確認這一結論,研討團隊基于8米光學望遠鏡高分辨率光譜結合觀測,肯定了這顆恒星中24種元素的含量,并與矮星系恒星和銀暈中的場星停止細致比擬。
 
  比照發現,這顆恒星的化學成分與矮星系恒星高度吻合,明顯不同于銀河系的暈族恒星。這意味著,這顆恒星來自于被銀河系瓦解的矮星系,是銀河系并合事情的牢靠化學證據。
 
  邢千帆說,天文學家們不斷在努力尋覓矮星系被銀河系“吞并”的證據,這項工作在這方面獲得了本質性研討停頓。
 
  進一步剖析顯現,這顆恒星是在其原屬的矮星系閱歷了極為稀有的中子星并合事情之后構成的。邢千帆稱,關于快中子俘獲過程元素的來源,之前有兩種猜想,一種以為是超新星迸發產生的,一種以為是中子星并合產生的。作為一顆重元素含量超高的恒星,它的發現也為中子星并合是快中子俘獲過程元素的主要來源提供了證據支持。
 
  銀河系還會繼續變大嗎?

 
  銀河系包含有數千億顆恒星,它是如何構成和演化的?邢千帆引見,銀河系是經過矮星系(小型星系)并合構成的,矮星系是光度最弱的一類星系。最初,小型星系與氣體云匯集在一同并交融構成了原始雛形的銀河系。銀河系的氣體云中又降生了新的恒星,這品種似于“開疆元老”的恒星被以為是銀河系“原住民”。
 
  當銀河系生長為大型星系后,處于演化階段再吞并的矮星系被以為是“外來移民”。
 
  當矮星系的軌道與銀河系較為接近以至相交時,面對銀河系的強大引力,雖然矮星系不時掙扎,究竟逃脫不了被銀河系瓦解、吞并的命運。矮星系的原有恒星最終“投靠”了銀河系。“最著名的是人馬座星流,銀河系正在與人馬座矮星系發作并合。”邢千帆稱,另外,仙女座星系正在靠近銀河系,有研討人員預言它們會發作碰撞并合,構成一個更大的橢圓星系。
 
  邢千帆說,目前銀河系四周已發現了數十個幸存的矮星系,所以銀河系還將經過并合矮星系增大。不過,無論是銀河系吞并矮星系,抑或是與其他星系并合,都不會對地球形成大的影響。“恒星間的間隔遠大于它們的大小,星系碰撞并兼并不是恒星真的發作碰撞。”
 
  “郭守敬”可同時觀測4000個天體
 
  在位于河北省的中國科學院國度天文臺興隆觀測站,一座宏大的白色建筑斜架在燕山主峰南麓,指向天空,這就是新類型的大視場兼備大口徑望遠鏡——郭守敬望遠鏡(大天區面積多目的光纖光譜天文望遠鏡,英文縮寫LAMOST)。
 
  郭守敬望遠鏡作為國度嚴重科學工程,2001年9月開工,造價2.35億元。2010年4月,被正式冠名為“郭守敬望遠鏡”。
 
  郭守敬望遠鏡的建成,打破了天文望遠鏡大視場與大口徑難以兼得的難題,成為目前國際上口徑最大的大視場望遠鏡,可同時觀測4000個天體。
 
  2012年9月,郭守敬望遠鏡正式開端科學巡天。目前已獲取數百萬顆恒星光譜,協助天文學家對銀河系恒星停止“人口普查”,發現那些源自矮星系的恒星,為研討銀河系中外來恒星的占比、空間散布、運動學特征提供數據支持。
 
  去年6月,郭守敬望遠鏡完成七年的巡天,成為世界上第一個獲取光譜數超千萬的光譜巡天項目。今年3月,七年巡天“作業”交出,包含先導巡天及前六年正式巡天的DR6數據集。目前,中國、美國、德國、比利時、丹麥等國度和地域的124所科研機構和大學的用戶正在應用這些數據展開研討工作,探究宇宙奧妙。
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