恆星告訴你秘密:銀河系是何時撞擊另一個星系的

科學大觀園雜誌 發佈 2020-01-17T20:51:23+00:00

如果要了解這一天文事件是如何影響銀河系並永久地改變了它,那麼最重要的事情是確定碰撞的日期。該研究小組的計算結果表明,這次星系合併有95%的可能性發生在132億年前,而有68%的可能性,這次碰撞發生在大約115億年前。


TESS拍攝的快照展示了南夜空的一部分,其中包括「ν Indi」的位置(藍圈)、銀河系所在的平面(左下)以及南部黃道極點(頂部)。


在宇宙時間的宏偉尺度上,星系之間的碰撞和合併現象並不罕見。如果兩個星系大小不同,這樣的碰撞也會在較大的星系中留下清晰的痕跡。例如,較小的星系會帶來化學成分不同的恆星,許多恆星的運動軌跡會被改變,以及會形成無數的新生恆星。之前有研究表明,大約在115億年前,矮星系「蓋亞-恩克拉多斯」(Gaia-Enceladus)曾與銀河系相撞。

據美國「優睿科」網站1月15日消息稱,德國馬克斯·普朗克太陽系研究所領導的研究小組首次利用一顆曾受那次碰撞影響的恆星作為測定年代的線索,結合英國伯明罕大學等提供的地面天文台和太空望遠鏡的觀測數據,確定了這顆恆星的年齡以及它在這次碰撞中所扮演的角色。相關研究結果同日發表在《自然·天文學》雜誌中。

如果要了解這一天文事件是如何影響銀河系並永久地改變了它,那麼最重要的事情是確定碰撞的日期。為此,伯明罕大學的研究人員將注意力轉向了印度河座中的一顆恆星「ν Indi」,它的亮度可與天王星相媲美,因而對其進行詳細研究相對容易。經探測研究,天文學家們獲得了一幅清晰的全景圖:「v Indi」當時已經融入了銀河系的外圍光暈,然而這次碰撞改變了它的運行軌道。

伯明罕大學小組的領導者Bill Chaplin教授解釋道:「既然v Indi的運動受到了碰撞的影響,那麼這次事件一定是在恆星形成以後發生的。」因此,這顆恆星的年齡就限制了碰撞發生的時間範圍。

為了確定恆星的年齡,研究人員利用了它的自然振蕩——這個參數可以通過亮度波動進行直接觀察。該論文的另一位作者、Nathalie Themessl博士解釋道:「就像地球上的地震波能讓我們得出關於地球內部構造的結論一樣,恆星的振蕩也幫助我們揭示出恆星內部結構和組成的秘密,進而估算出它的年齡。」

該研究小組的計算結果表明,這次星系合併有95%的可能性發生在132億年前,而有68%的可能性,這次碰撞發生在大約115億年前。「這種按時間順序的分類法幫助我們了解的不僅有這次碰撞如何改變了我們的星系,而且還有碰撞和合併曾如何影響其他星系並左右它們的演化進程。」

原創編譯:朱明逸 審稿:alone 責編:雷鑫宇

期刊來源: 《自然·天文學》

期刊編號: 2397-3366

原文連結: https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-01/m-dag011520.php

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