中国科学家发现银河系比想象中更大

中国科学家发现银河系比想象中更大 中国科学家近日利用 APOGEE 近红外恒星光谱巡天数据分析，首次重构了银河系从内到外完整的恒星径向密度分布，直接测量结果显示 “银河系比之前假定的更大”。相关研究成果已发表在国际权威学术期刊《自然・天文学》上。（新华社）

中国科学家发现银河系比想象中更大

中国科学家发现银河系比想象中更大 中国科学家近日利用APOGEE近红外恒星光谱巡天数据分析，首次重构了银河系从内到外完整的恒星径向密度分布，直接测量结果显示“银河系比之前假定的更大”。相关研究成果已发表在国际权威学术期刊《自然·天文学》上。文章第一作者、云南大学中国西南天文研究所副教授连建辉介绍，基于新的恒星面密度分布，研究团队发现银河系半光半径(包含星系总光度一半的半径)几乎是之前估计的两倍(约1.9万光年)，并和近邻同质量星系的半径基本一致，表明银河系在星系大小方面是一个典型的盘星系。

天文学家发现位于银河系中心区域的三颗恒星异常年轻

天文学家发现位于银河系中心区域的三颗恒星异常年轻 这张照片是用欧洲南方天文台位于智利的甚大望远镜拍摄的，显示了银河系最内层的高分辨率景象。在新的研究中，研究人员对此处显示的密集核星团进行了详细的研究。图片来源：ESO这项研究发表在《天体物理学杂志通讯》上，研究对象是位于构成银河系中心的核星团中的一组恒星。研究涉及三颗难以研究的恒星，因为它们距离太阳系非常遥远，隐藏在巨大的尘埃和气体云后面，遮挡了光线。事实上，该区域还布满了恒星，这使得分辨单个恒星变得非常复杂。在之前的一项研究中，研究人员提出了一个假设，即银河系中部的这些特定恒星可能异常年轻。验证银河系核心的年轻恒星"我们现在可以证实这一点。在我们的研究中，我们已经能够确定其中三颗恒星相对年轻，至少在天文学家看来是如此，年龄在 1 亿年到 10 亿年左右。"隆德大学天文学研究员丽贝卡-福斯伯格说："这可以与太阳相比，太阳的年龄为 46 亿年。"核星团一直被视为银河系中非常古老的部分，这一点非常正确。但研究人员新发现的这些年轻恒星表明，在银河系这个古老的组成部分中，恒星的形成也非常活跃。然而，对距离地球 2.5 万光年的恒星进行测年并不是一件急于求成的事情。研究人员使用了来自夏威夷凯克 II 望远镜的高分辨率数据，该望远镜是世界上最大的望远镜之一，镜面直径达 10 米。为了进一步验证，他们还测量了恒星中铁这种重元素的含量。这种元素对于追踪银河系的发展非常重要，因为天文学家关于恒星形成和星系发展的理论表明，年轻的恒星含有更多的重元素，因为随着时间的推移，重元素在宇宙中形成的程度越来越高。为了确定铁的含量，天文学家用红外光观测了恒星的光谱，与光学光相比，红外光的光谱部分更容易透过银河系尘埃密集的部分。结果显示，铁的含量差异很大，这让研究人员感到惊讶。了解银河系和宇宙的意义"铁含量的分布非常广泛，这可能表明银河系的最内层是非常不均匀的，也就是不混合的。"隆德大学天文学研究员布莱恩-托尔斯布罗（Brian Thorsbro）说："这是我们始料未及的，它不仅说明了银河系中心的面貌，也说明了早期宇宙的面貌。"这项研究为我们了解早期宇宙和银河系中心的运作提供了重要启示。研究结果还可能有助于启发我们今后继续探索银河系的中心，以及进一步开发星系和恒星形成的模型和模拟。"我个人认为，我们现在可以如此详细地研究银河系的最中心，这是非常令人兴奋的。对于我们所在的银河系圆盘的观测来说，这些类型的测量已经成为标准，但对于银河系中更遥远、更奇特的部分来说，却是遥不可及的目标。"Rebecca Forsberg总结说："我们可以从这些研究中了解到很多关于我们的银河系是如何形成和发展的信息。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

银河系的古代“建筑师”：沙克蒂和湿婆星系

银河系的古代“建筑师”：沙克蒂和湿婆星系 银河系的可视化图像，其中 Khyati Malhan 和 Hans-Walter Rix 在盖亚 DR3 数据集中识别出的属于湿婆星和刹帝星的恒星用彩色点表示。湿婆星显示为绿色，刹帝星为粉色。某些区域完全没有绿色和粉红色标记并不意味着那里没有湿婆星和刹帝星，因为这项研究使用的数据集只涵盖银河系中的特定区域。资料来源：S. Payne-Wardenaar / K. Malhan / MPIA这一新发现在天文学上相当于考古学家发现了从最初的定居点发展成今天的大型城市的痕迹。这需要将欧空局盖亚任务（Gaia mission）提供的近600万颗恒星的数据与SDSS巡天测量结果结合起来。研究结果发表在《天体物理学杂志》上。我们的银河系的早期历史是一个由较小星系组成的星系，这就造就了相当大的建筑砌块。现在，马克斯-普朗克天文研究所的凯亚提-马尔汉和汉斯-瓦尔特-里克斯已经成功地确定了可能是最早的两个建筑砌块，它们今天仍然可以被确认为是最早的建筑砌块：原星系碎片，它们在120亿年到130亿年前，也就是宇宙星系形成时代的初期，与我们银河系的早期版本合并。天文学家将这两个部分命名为"Shakti"（沙克蒂）和"Shiva"（湿婆），是通过将欧空局天体测量卫星"盖亚"的数据与SDSS巡天数据相结合而确定的。对于天文学家来说，这一结果相当于发现了一个最初的定居点的痕迹，而这个定居点后来发展成了今天的一座大城市。追溯来自其他星系的恒星的起源星系碰撞和合并时，有几个过程同时进行。每个星系都携带着自己的氢气库。碰撞时，这些氢气云会失去稳定，内部会形成无数新恒星。当然，进入的星系也已经有了自己的恒星，在合并过程中，星系中的恒星会混合在一起。从长远来看，这些"吸积恒星"也将成为新形成的合并星系的部分恒星群。一旦合并完成，要确定哪些恒星来自哪个前星系似乎就没有希望了。但事实上，至少有一些方法可以追溯恒星的祖先。这种帮助来自基本物理学。当星系发生碰撞，它们的恒星群混合在一起时，大多数恒星都会保留非常基本的特性，这些特性与它们起源星系的速度和方向直接相关。来自同一合并前星系的恒星，其能量值和物理学家所说的角动量与轨道运动或旋转有关的动量都是相似的。对于在星系引力场中运动的恒星来说，能量和角动量都是守恒的：它们随着时间的推移而保持不变。寻找一大群能量和角动量值相似且不寻常的恒星很有可能你会发现合并的残余物。其他提示也有助于识别。与很久以前形成的恒星相比，最近形成的恒星含有更多的重元素，天文学家称之为"金属"。金属含量越低（"金属性"），说明恒星形成的时间越早。在试图识别 130 亿年前就已经存在的恒星时，应该寻找金属含量非常低（"贫金属"）的恒星。大型数据集中的虚拟挖掘将加入我们银河系的恒星识别为另一个星系的一部分，直到最近才成为可能。这需要大量高质量的数据集，分析时需要用巧妙的方法筛选数据，以便识别出搜索到的那类天体。这种数据集的出现只有几年时间。欧空局的天体测量卫星"盖亚"（Gaia）为这种大数据银河考古提供了理想的数据集。这颗卫星于2013年发射，在过去十年中产生了越来越精确的数据集，现在已经包含了银河系内近15亿颗恒星的位置、位置变化和距离。盖亚数据彻底改变了对银河系恒星动态的研究，并已经发现了以前未知的子结构。其中包括所谓的盖亚恩克拉多斯/香肠流，它是银河系最近一次较大合并的残留物，发生在80亿至110亿年前。它还包括 2022 年发现的两个结构：马尔汉及其同事发现的蓬图斯流和里克斯及其同事发现的银河系"可怜的老心脏"。后者是在最初的合并过程中新形成的恒星群，在合并过程中形成了原银河系，并继续居住在银河系的中心区域。沙克蒂和湿婆的痕迹在这次搜索中，马尔汉和里克斯使用了盖亚数据和斯隆数字巡天（DR17）的详细恒星光谱。后者提供了有关恒星化学成分的详细信息。马尔汉说："我们观察到，对于一定范围内的贫金属恒星来说，恒星都拥挤在能量和角动量的两个特定组合周围"。与这些地块中同样可见的"可怜的老心脏"相比，这两组志同道合的恒星具有相对较大的角动量，这与曾经是与银河系合并的独立星系一部分的恒星群是一致的。马尔汉将这两个结构命名为"沙克蒂"和"湿婆"，后者是印度教的主神之一，前者是一种女性宇宙力量，通常被描绘成湿婆的妃子。它们的能量和角动量值，再加上与"可怜的老心脏"相同的整体低金属性，使得"刹帝"和"湿婆"成为银河系最早祖先的候选者。Rix说："Shakti和Shiva可能是我们银河系'可怜的老心脏'的最初两个补充，启动了银河系向大星系的成长"。一些正在进行或将在未来几年内开始的巡天观测提供了相关的额外数据，包括光谱（SDSS-V，4MOST）和精确距离（LSST/鲁宾天文台），这些数据应该能让天文学家对"刹帝利"和"湿婆神"是否真的是银河系最早史前时代的一个缩影做出准确的判断。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

天文学家在银河系发现巨型古恒星“老烟枪”

天文学家在银河系发现巨型古恒星“老烟枪” 赫特福德大学的菲利普-卢卡斯（Philip Lucas）教授说："它们突然抛出物质。这是一种新型恒星，它们似乎都聚集在天空的同一区域，非常靠近银河系的中心。"天文学家们的目的是捕捉很少见的新生恒星被称为原恒星在经历相当于恒星生长高峰的时期。在此期间，年轻恒星通过吞噬周围的恒星形成气体迅速获得质量，从而导致光度突然增加。研究小组跟踪了数亿颗恒星，发现了 32 颗爆发的原恒星，它们的亮度至少增加了 40 倍，有些甚至增加了 300 倍以上。然而，银河系中心附近的另一组红巨星却意外地出现在分析中。研究人员利用欧洲南方天文台的甚大望远镜对这些恒星进行了更详细的研究，其中七颗恒星被认为是一种新型的红巨星，研究人员将其命名为"老烟枪"。卢卡斯认为，恒星内部的对流和不稳定性可能会引发巨大的烟柱释放。"这些云团足有太阳系大小，"卢卡斯说。"我们猜测，这些是朝一个方向喷发的尘埃，可能来自恒星表面的一块区域。"这些发现具有更广泛的意义，因为从垂死恒星释放到星际空间的物质为下一代恒星播下了种子。卢卡斯说："发现一种能抛出物质的新型恒星，可能会对其他星系的核圆盘和富含金属区域的重元素扩散产生更广泛的影响。"研究结果发表在《英国皇家天文学会月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）上。 ... PC版： 手机版：

打破银河系的信仰：天文学家在银河系中发现令人惊讶的磁场结构

打破银河系的信仰：天文学家在银河系中发现令人惊讶的磁场结构 有些人可能会对磁场的存在感到惊讶，因为磁场的规模比地球还大。我们日常接触到的磁场大多是把东西粘在冰箱上，或者用指南针指北。后者显示了我们的星球所产生的磁场的存在。我们的太阳也会产生巨大的磁场，这会影响到太阳耀斑等现象。但是，横跨整个银河系的磁场几乎大得难以理解，但它们很可能在恒星和行星的形成过程中发挥了作用。地球科学与天文学系助理教授土井康夫（Yasuo Doi）说："到目前为止，对银河系内部磁场的所有观测都是在一个非常有限的模型内进行的，这个模型是均匀一致的，并且在很大程度上与银河系本身的圆盘形状相匹配。广岛大学的望远镜设备能够测量偏振光，帮助我们确定磁场特征，而欧洲航天局于2013年发射的盖亚卫星专门测量恒星的距离，这在一定程度上帮助我们建立了一个具有更精细三维细节的更好的模型。聚焦于一个特定区域，即我们螺旋星系的人马座臂（我们位于邻近的猎户座臂），发现那里的主导磁场明显偏离星系平面。"叠加在这张银河系人马座臂图像上的白线显示了光的偏振或方向。这与当地磁场线的方向相关。结合这些信息，就能绘制出银河系该臂的详细磁场图。资料来源：2023 Doi et al.以前的模型和观测只能想象银河系中存在一个平滑且基本均匀的磁场；而新的数据显示，虽然旋臂中的磁场线在大尺度上与银河系大致对齐，但在小尺度上，由于超新星和恒星风等各种天体物理现象的影响，这些磁场线实际上分散在不同的距离上。银河系的磁场也非常弱，比地球自身的磁场弱约 10 万倍。尽管如此，在很长一段时间内，星际空间中的气体和尘埃都会被这些磁场加速，这就解释了为什么会出现一些单靠引力无法解释的恒星苗圃恒星形成区。这一发现意味着进一步绘制银河系内的磁场图有助于更好地解释银河系和其他星系的性质和演变。Doi 说："我个人对恒星形成的基础过程非常感兴趣，这一过程对于创造生命（包括我们自己）至关重要。目标是进一步观测并建立更好的银河磁场结构模型。这项工作旨在通过观测深入了解银河系内助长活跃恒星形成的气体积累及其历史发展"。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：