银河系中心贫金属红巨星的地图。 (H.-W. Rix/MPIA)
散布在银河系中心的少量恒星是古代银河系核心的残余物,当时我们的银河系还很新。
一组天文学家利用有史以来最准确的银河系三维地图的测量结果,以及一个神经网络来探测超过 200 万颗恒星的化学成分,已经识别出了我们银河系婴儿期的 18,000 颗恒星,当时它才刚刚诞生。的紧凑集合原星系聚集在一起梦想更大的事情。
这个恒星族群的迹象已在之前的学习。
“但是我们的结果,”由天文学家 Hans-Walter Rix 领导的团队撰写马克斯·普朗克天文学研究所的博士说,“通过表明确实存在一个紧密束缚的原位‘冰山’,显着充实了现有的图像,其尖端之前已被识别。”
银河系 130 亿年的历史是一个巨大而有趣的谜题,需要根据今天银河系的状态来重建。
恒星群体可以根据共同的特征(例如它们的运动和化学成分)联系起来,这种特性被称为金属丰度。 这是哪里欧空局的盖亚太空观测站进来了。
这颗卫星多年来一直在地球上围绕太阳运行,仔细跟踪恒星并测量它们在银河系内的三维位置和运动。
此外,盖亚进行的测量可以估计恒星的金属丰度。
金属性可以将恒星连接在一起,因为具有相似成分的恒星可能在同一时间在同一地点诞生。 但它也可以告诉我们一颗恒星的大致年龄,因为某些元素在宇宙中不存在,直到有恒星形成它们为止。
就在之后138 亿年前,元素多样性并不多。
原始宇宙主要由氢组成,还有少量氦,其他不多。 当第一批恒星在这种介质中形成团块时,它们炽热致密的核心开始将原子粉碎在一起,形成更重的元素:氢变成氦,氦变成碳,等等,一直到铁。最大质量的恒星。
一旦恒星达到了原子核聚变能力的极限,它们就会死亡,通常是在一个类似的过程中将它们的聚变产物喷射到太空中。
高能超新星也会爆炸,例如金、银和铀。 当这些元素形成时,婴儿恒星就会吸收这些元素。
恒星在宇宙中形成得越晚,它可能拥有的金属就越多。 因此,金属丰度越高意味着恒星越年轻; 而“缺乏金属”的恒星被认为年龄更大。 但并非所有恒星的轨道都与围绕银河系中心的轨道相同。
当你在相似的轨道上发现一组金属含量相似的恒星时,可以合理地得出这样的结论:这组恒星是一个已经在一起很长时间(也许是从形成之初)就在一起的恒星群。
里克斯和他的同事利用盖亚数据观察了银河系几千光年范围内的红巨星。 他们识别出 200 万颗恒星,并通过神经网络分析恒星发出的光,从而精确定位金属丰度。
他们发现了一群具有相似年龄、丰度和轨道的恒星,这表明它们在银河系充满恒星并膨胀之前就已经存在,始于大约 110 亿年前。
我们知道银河系中最古老的恒星,有一个叫做盖亚-恩克拉多斯的星系,但银河系中心的这个群体似乎是它们的一个连贯群体。
里克斯称它们为银河系“可怜的老心脏”,因为它们缺乏金属,非常古老,并且可以在银河系的中心找到。 研究人员表示,这些星系群是原星系的残余物。
这些在早期宇宙中形成的恒星束并不是成熟的星系,而是它们的种子。 在银河系的婴儿期,三四个这样的种子聚集在一起,形成了我们银河系的核心。
可怜的老心脏星并不是在这些原星系中诞生的,而是在原星系恒星死亡时形成的一代恒星。 研究人员发现,它们的历史已超过 125 亿年。
令人着迷的发现提出了很多问题,研究人员希望对此进行调查。
这些恒星的空间分布是怎样的? 它们是否有任何特殊的丰度比可以告诉我们更多有关银河系早期条件的信息? 它们的分布可以告诉我们什么?
也许最紧迫的是,它们能否引导我们找到那些星星? 更小、更暗、更难找到? 当它们在银河系最早的形成阶段聚集在一起时,可能就存在于第一批原星系中?
它可能金属贫乏且古老,但银河系古老的中心最终可能会极其丰富地提供有关我们银河系历史的答案。
该研究发表于天体物理学杂志。