天文学家最近发现很久以前,与卫星星系的碰撞对银河系产生了一些有趣的影响,使银河系膨胀并在其光环中播下了恒星。 现在,我们已经为该活动制定了更精确的时间框架,这一切都归功于一颗星星。
那颗星星在夜空中清晰可见。 它被称为不是印度座 (HD 211998),距离南天星座仅 94 光年梧桐。 通过精确的银河测绘数据、光谱学、恒星运动学和星震学的结合,对这颗奇异恒星的观测现在揭示了我们银河系的暴力过去。
卫星星系盖亚-恩克拉多斯(Gaia-Enceladus)(也称为盖亚香肠),据我们所知,是银河系有史以来最大的卫星星系。 这是在正在进行的数据中发现的盖亚银河调查,最准确的银河系恒星 3D 地图。
这些数据包括恒星旋转时的自行运动——经过仔细研究,揭示了一群恒星在碰撞的推动下一起移动。 进一步分析表明,碰撞发生在 8 至 110 亿年前(宇宙大约有 138 亿年的历史)。
Nu Indi 是一颗古老的贫金属恒星,大小约为太阳的三倍,但质量仅为太阳的 85%。 其化学成分的光谱分析表明它诞生于银河系。 但是,根据盖亚数据,它在银河系中的运动因盖亚-土卫二碰撞而改变。
“由于努印地星的运动受到了盖亚-恩克拉多斯碰撞的影响,因此碰撞一定是在恒星形成后发生的,”天体物理学家比尔·卓别林解释道伯明翰大学的。 因此,如果您可以确定恒星的年龄,您就可以对碰撞发生的时间进行限制。
金属丰度——一颗恒星的金属含量有多丰富——可以帮助您了解一些。 我们知道,直到一些恒星诞生和死亡,并在超新星爆炸时产生重元素时,金属才存在。 这些元素随后被融入到后代中; 事实上,努印迪只有大约太阳铁丰度的 3%表明它已经很旧了。
但星震学可以揭示恒星特性的精确细节。 该方法基于恒星的振荡频率或其强度脉动。 这些振荡与恒星内部的特性密切相关,例如其密度和声学剖面; 反过来,这些又与恒星的质量和年龄有关。
之前 2006 年 Nu Indi 的星震学研究给出了超过90亿年。 但现在一个更强大的工具已经研究了恒星的微弱脉冲:苔丝,NASA 的天基系外行星搜寻望远镜于 2018 年发射。来自 TESS 的星震学数据表明 Nu Indi 的年龄约为 110 亿年。
研究人员表示,如果考虑到合并在整个星系中传播的时间,这意味着碰撞必须在 11.6 亿年前到 132 亿年前之间开始。
这个结论如此酷的原因不仅在于它显示了 TESS 工具的多功能性和强大性,还在于需要多少种不同的技术才能得出结果。 苔丝是这个谜题的一部分。
恒星运动学,研究恒星在太空中的运动,以及天体测量学,对恒星位置的测量,显示了 Nu Indi 如何偏离正常轨道。光谱学通过对光谱进行分析,了解哪些光被各种元素吸收和发射,揭示了恒星的化学成分。
最后,我们现在对银河系历史上的重大事件之一进行了限制,帮助我们更好地了解银河系的演化。 这一切都是基于 Nu Indi。
“这项研究展示了 TESS 星震学的潜力,以及当人们拥有一颗明亮恒星上的各种前沿数据时所实现的可能性,”卓别林说。
该研究发表于自然天文学。