?

螺旋星系。圖片來源：Alexander Mitiuc/stock.adobe.com

早期的銀河系是如何形成的？一項新研究提供了迄今為止最好的證據(jù)，包括與一個重要衛(wèi)星星系的合并。

使用天文學(xué)中相對較新的方法，研究人員能夠確定銀河系中約100顆紅巨星目前最精確的年齡。

有了這些數(shù)據(jù)，研究人員能夠展示約100億年前，當(dāng)銀河系與一個被稱為蓋亞—恩克拉多斯的衛(wèi)星星系合并時發(fā)生了什么。

“我們的證據(jù)表明，當(dāng)合并發(fā)生時，銀河系已經(jīng)形成了大量恒星?！痹撗芯亢献髡?、美國俄亥俄州立大學(xué)宇宙學(xué)和天體粒子物理中心研究員Fiorenzo Vincenzo說。

許多銀河系“自制”的恒星最終出現(xiàn)在星系中央的圓盤上，而大多數(shù)從蓋亞—恩克拉多斯捕獲的恒星則分布在星系的外光暈上。

“蓋亞—恩克拉多斯的合并事件被認(rèn)為是銀河系歷史上最重要的事件之一，甚至影響了我們今天觀察它的方式。”領(lǐng)導(dǎo)這項研究的英國伯明翰大學(xué)物理與天文學(xué)院的Josefina Montalban說。

在5月17日發(fā)表于《自然—天文學(xué)》的研究中，科學(xué)家通過計算恒星的年齡，第一次確定了從蓋亞—恩克拉多斯捕獲的恒星與大多數(shù)在銀河系內(nèi)誕生的恒星相比，有著相似或稍年輕的年齡。

Vincenzo說，兩個星系的劇烈合并，改變了星系中已經(jīng)存在的恒星的軌道，使它們更加“偏心”。

Vincenzo將這些恒星的運(yùn)動比作跳舞，其中蓋亞—恩克拉多斯恒星的運(yùn)動方式與那些誕生于銀河系的恒星的運(yùn)動方式不同。Vincenzo說，這些恒星甚至“穿著”也不一樣，來自外部的恒星與來自銀河系內(nèi)部的恒星顯示出不同的化學(xué)成分。

研究人員使用了幾種不同的方法和數(shù)據(jù)開展這項研究，比如通過星震學(xué)研究獲得精確的恒星年齡。這是一個探測恒星內(nèi)部結(jié)構(gòu)的相對較新的領(lǐng)域。

俄亥俄州立大學(xué)天文學(xué)系博士后、助理研究員Mathieu vard說，星震學(xué)家研究的是恒星的振蕩，也就是在恒星內(nèi)部波動的聲波?！斑@使我們能夠得到非常精確的恒星年齡，這對于確定銀河系早期事件的年代表非常重要?！眝ard說。

這項研究還使用了一種名為APOGEE的光譜調(diào)查技術(shù)，它提供了恒星的化學(xué)成分——這是另一種幫助確定恒星年齡的方法。

“我們已經(jīng)展示了星震學(xué)與光譜學(xué)結(jié)合確定恒星年齡的巨大潛力?！盡ontalban說。

不過作者表示，這項研究只是第一步。

“我們現(xiàn)在打算將這種方法應(yīng)用到更大的恒星樣本中，包括更細(xì)微的頻率光譜特征。這最終將使我們對銀河系的歷史和演化有更清晰的認(rèn)識，并創(chuàng)造出銀河系發(fā)展的時間線。”Vincenzo說。（馮維維）

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41550-021-01347-7