天文学家在银河系遥远的边缘发现了一股神秘的古代恒星流:这是一种奇怪的恒星品种,与我们以前见过的任何恒星都不同,它们很可能是同类中的最后一个。
这种不寻常的恒星集合——被称为“凤凰流”,以可见它们的凤凰座命名——就是所谓的“凤凰星流”。恒星流:一条细长的恒星链,过去以球形形式存在,称为球状星团。
这些星团可能会被星系的引力撕裂,在这种情况下,它们的球状形态会变得扭曲,伸展成幽灵般的恒星车队,注定要绕着遥远的星系核心旋转。
(James Josephides/斯威本天文学制作公司/S5 Collaboration)
上图:艺术家对环绕银河系的恒星流的想象。
恒星流和球状星团对于科学来说都不是新鲜事,但凤凰城流却有一些新的东西。 它的化学成分与我们见过的任何球状星团都不同,几乎就像它不属于这里一样。
“我们可以通过测量在恒星中检测到的不同类型的化学元素来追踪恒星的谱系,就像我们可以通过 DNA 追踪一个人与其祖先的联系一样,”解释来自亚利桑那州洛厄尔天文台的天文学家凯勒·库恩。
“这几乎就像找到一个DNA与任何其他人都不匹配的人,无论是活着的还是死了的。”
银河系中大约有 150 个已知的球状星团,所有这些球状星团都存在于所谓的银晕中,这是一种薄弱的球形结构,包围着相对平坦的银盘,星系中的大多数恒星都聚集在那里。
然而,在光环的边缘,仍然有大量的恒星聚集在球状星团内。 每个星团可以包含数十万颗恒星,对银河系中星团的观测表明,所有星团在恒星化学方面都表现出一定的一致性:星团中的恒星富含质量更大的“较重”化学元素比氢和氦。
之后,理论认为宇宙中的所有气体都是由氢或氦组成的,这反过来又形成了宇宙的第一批恒星。 其他元素,如氧、碳和镁,直到很久以后才通过后代恒星的聚变机制才成为可能。
这些后来的聚变机制的化学遗产就在我们周围,因为在我们银河系的所有球状客户中都观察到了一定比例的重元素。 也就是说,到现在为止。
这种化学阈值称为金属度层– 凤凰星流不遵循这一规律,它表明其恒星中的重元素比我们想象的这种天体结构理论上可能的要少。
“根据我们的理解,这条流来自一个不应该存在的集群,”解释澳大利亚麦考瑞大学的天文学家丹尼尔·扎克。
或者至少,它不应该存在现在,可能是另一种表达方式。
作者表示,作为南方恒星流光谱巡天合作的一部分,国际研究小组对凤凰城流进行的观测表明,其“金属丰度远低于经验金属丰度下限”在他们的新研究中解释。
到目前为止,金属丰度底线是对当今所有球状星团中的科学常数进行分类的有用方法。 它仍然是,正如它所发生的那样——但凤凰溪并不是现在的球状星团。
研究小组认为它可能是唯一的幸存者:早期宇宙中过去时代的天体遗迹,当时恒星以不同的方式发光。
“一种可能的解释是,菲尼克斯流代表了这种类型的最后一个,是一群球状星团的残余物,它们诞生的环境与我们今天看到的环境截然不同,”说帕萨迪纳卡内基天文台的天文学家李婷。
当然,还有很多问题。 如果凤凰溪是早期宇宙遗迹的遗迹,那么它是唯一的吗? 是否还有其他存在,隐藏在浩瀚的银河光环中?
“在天文学中,当我们发现一种新的天体时,就表明那里有更多的天体,”说澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)的天文学家杰弗里·辛普森(Jeffrey Simpson)。
如果其他老旅行者仍在路上,我们就不会永远找到他们。 与球状星团一样,恒星流也不是不朽的东西。 一旦它们伸展成一串恒星,它们解散并散布到整个银河系中只是时间问题。
“谁知道银河系的光环里,到底藏着多少像凤凰溪这样的遗迹呢?” 海德堡大学的德国天文学家 JM Diederik Kruijssen 对此感到好奇,他没有参与这项研究,但撰写了论文评论在上面。
“既然第一个已经找到了,狩猎就开始了。”
研究结果报告于自然。