理解银河系的演化 |《自然》论文

andyjo

《自然》发表一篇论文A time-resolved picture of our Milky Way’s early formation history指出，银河系可能经过了不同的演化阶段，其起点是约130亿年前盘族恒星的形成。这一结果来自对近25万颗恒星年龄的精确计算，推动了我们对银河系形成历史的认知，尤其是银河系形成的早期阶段。

为了理解银河系的形成，就需要确定大量样本恒星的精确年龄，极老的样本恒星约有140亿年的历史。处于亚巨星演化阶段的恒星相当于一个精确的恒星钟，因为天文学家能根据它们的亮度，在它们短暂的恒星阶段直接精确地测量它们的年龄。然而，由于这个演化阶段太短，对处于亚巨星阶段恒星的观测结果较少，之前也缺少大规模的测量数据。

为了研究银河系的形成历史，德国马克斯·普朗克天文学研究所的向茂盛和Hans-Walter Rix利用欧空局盖亚空间天文台和中国大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（英文缩写LAMOST，也称郭守敬望远镜）的数据，鉴定出约25万颗处于亚巨星阶段的恒星，这些恒星的空间体积占到了银河系的一大部分。作者估算出这些恒星的个体年龄为15亿年到138亿年不等。他们随后确认并表征了盘族恒星和晕族恒星中不同结构元素的起源。结果显示，厚盘的形成在约130亿年前就开始了，只比大爆炸晚了8亿年。根据作者计算，内银晕在20亿年后的盖亚-恩克拉多斯星系与古代银河系并合事件中形成，这一时期被认为与厚盘中大部分恒星在一次暴中的形成时间重合。

作者认为，这些恒星的年龄、构成和运动反映了我们银河系形成时的动态过程。美国圣母大学的Timothy Beers在一篇同时发表的“新闻与观点”文章中写道，更多的数据将带来更大的银河系恒星样本量，让我们对银河系形成的理解越来越清晰。



亚巨星样本揭示的恒星年龄与金属丰度的关系。来源：Xiang & Rix.

《自然》新闻与观点：A stellar clock reveals thehistory of the Milky Way

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©Nature

Nature | doi: 10.1038/s41586-022-04496-5

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A time-resolved picture of our Milky Way’s early formation history

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