天文学家发现银河系中古老的恒星,竟然不在预期的位置

由于宇宙中的氢、氦是大爆炸时产生,其他较重元素如碳、铁是通过天体的物理过程制造(如恒星核心核融合)。因此最早的恒星仅由氢和氦组成,随着时间流逝,重元素的丰度逐渐增加,较年轻的恒星则倾向于有较高的金属比例。

天文学家可以通过观察恒星的光谱来确定其金属含量,通常以对数定义的氢与铁比率[Fe / He](太阳设为零点)表示。因此,星族I的比率至少为-1,这意味着它们[Fe / He]是太阳10%或更高。年龄较大的星族II其金属比例低于星族I,而星族III(第一代恒星)则根本没有金属。在我们的银河系中,这些恒星分布不同。年龄最小的星族I多位于旋臂内,而年龄较大的星族II则位于银河盘面的上下方,而银晕往往是金属性最低的恒星。这是有原因的,因为恒星诞生于银河盘面内密集的气体和尘埃中,尤其是在旋臂里。随着时间的流逝,恒星受重力影响使它们向外迁移。只有年龄较大的恒星才够时间从盘面离开。

天文学家发现银河系中古老的恒星,竟然不在预期的位置插图1

近年,澳洲天文学家使用SkyMapper南天寻天计划(1.35米望远镜)确定475颗[Fe / He]比率小于太阳千分之一的恒星,原本预期它们是银晕恒星,但是团队使用盖亚(Gaia )的数据计算这些恒星的位置和轨道时,却发现其中11%位在银河盘面,且轨道也非常圆类似于太阳,违背银河演化模型。团队认为有关银河演化仍有不明白之处,需要大规模寻天观测研究。相关论文发表在Monthly Notices of the Royal Astronomical Society期刊。

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