一种确定银河系恒星年龄的新技术为我们对古代银河碰撞提供了更严格的限制。
英国伯明翰大学领导的天文学家团队通过仔细检查 95 颗红巨星的内部振荡和化学成分,确定:银河系与一个神秘小星系的较量被称为盖亚恩克拉多斯(Gaia-Enceladus)或盖亚香肠(Gaia Sausage),发生在大约 100 亿年前。
他们还发现,银河系中的许多恒星在这次合并之前就已经形成了。 现在,这些原始恒星大多可以在银河系的厚盘中找到,这是银河系两个盘结构中较大的一个。
“我们今天在银河系中观察到的恒星的化学成分、位置和运动包含了有关其起源的宝贵信息,”天文学家 Josefina Montalbán 解释道英国伯明翰大学的教授。
“随着我们对这些恒星如何以及何时形成的了解不断加深,我们可以开始更好地了解盖亚-恩克拉多斯与银河系的合并如何影响我们星系的演化。”
银河系经历了一段相当剧烈的时期136亿年大概自从它形成以来。 它有反复吞噬较小的星系,将他们的明星据为己有。
正在进行的盖亚调查以 3D 方式绘制银河系地图,揭示了恒星运动中的这些碰撞; 据我们目前所知,被银河系吞没的最大的星系是盖亚香肠。
然而,要了解有关这一事件的更详细的细节,您需要的不仅仅是恒星的运动,尽管这些运动可以揭示更多的信息。 了解年龄和化学成分也有帮助,因为它们可以帮助确定恒星的诞生地点。
恒星的化学成分可以帮助计算出它的年龄- 较年轻的恒星比较老的恒星拥有更多的重元素,或者更高的金属丰度,因为在恒星出现并通过锻造它们之前金属并不存在和超新星爆炸。 这些成分是使用光谱学来确定的,寻找表明某些元素存在的特定波长的变化。
光谱学是一个非常棒的工具。 但为了获得更高的准确性,研究小组转向了星震学。
星震学是对恒星振荡频率或由内部声波驱动的光强度脉动的研究。 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。
现已退休行星搜寻望远镜开普勒经过优化,可以搜索恒星亮度的变化,因为这是我们探测绕恒星运行的系外行星的一种方式。 它收集了一大堆恒星的星震学数据; 蒙塔尔班和她的团队从这些恒星中挑选了一堆金属丰度较低的红巨星,因为它们寿命长且本质上很明亮,这使得它们非常适合绘制恒星年龄。
然后,他们对其中 95 颗恒星进行了星震学分析,重点关注单个恒星,而不是对它们的特性进行平均。
光谱学显示,一些恒星起源于盖亚香肠,而星震学显示,这些恒星的年龄都与银河系中形成的恒星大致相同,大约 100 亿岁,或者稍年轻。
这表明在与盖亚香肠合并之前,银河系已经形成了大量的恒星,并且正在高效地形成。 研究人员表示,这支持了之前的发现,即银河系-盖亚香肠坠落发生在大约 100 亿年前。
“我们已经展示了星震学与光谱学相结合的巨大潜力,可以为单个非常古老的恒星提供精确、准确的相对年龄,”天文学家安德里亚·米格里奥说,意大利博洛尼亚大学。
“总的来说,这些测量有助于加深我们对银河系早期的看法,并为银河系考古天文学带来光明的未来。”
该研究发表于自然天文学。