一个新的突破性发现揭开了恒星初始质量函数的奥秘

一个新的突破性发现揭开了恒星初始质量函数的奥秘新的研究显示,新诞生的恒星(黄色、橙色和红色圆圈代表质量从高到低的恒星)的质量随其金属丰度和出生时间(内圈代表出生较早)而变化。然而,最近的发现意味着,在某些恒星形成特别旺盛的星系中,IMF的形式可能与银河系中通常假设的不一样。为了证实这些发现,天文学家需要在银河系内收集更多的直接观测证据。现在,基于大天区多目标光纤光谱望远镜(LAMOST,也被称为郭守敬望远镜),由中国科学院国家天文台刘超教授领导的一个研究小组发现了关于IMF如何随不同环境变化的关键性直接证据。这项研究最近发表在《自然》杂志上。李家栋说:"IMF随着金属元素水平的变化而变化,在宇宙历史上较早诞生的恒星群比较年轻的恒星群包含更少的低质量恒星。"恒星初始质量函数(IMF)描述了一个群体中新恒星的初始质量分布。资料来源:NAOC在一定体积内计算恒星是测量低质量(红矮星)恒星IMF的一种直接和经典的方法,其质量分布不随时间演变,因此这种方法基本上不受模型或假设的影响。"尽管以前的许多研究都应用了恒星计数来推导IMF,但有两个问题没有得到解决。一个是在以前的工作中只计算了少量的恒星。第二是以前的研究没有考虑和测量恒星的金属性质,"该研究的共同作者张志宇教授说。LAMOST提供的光谱包含了数百万颗恒星的化学成分、温度和光度的信息,使研究人员能够测量附近红矮星的金属性。通过从LAMOST和盖亚调查的目录中选择大约93000颗红矮星,研究人员能够根据恒星的金属性进行分组,并计算出每组恒星的质量分布。这项研究揭示了我们的银河系中低质量恒星的可变丰度,并为恒星形成的模型建立了一个强大的基准。这些发现也可能影响到遥远星系的化学富集模型的结果,以及对星系质量和行星形成效率的估计。刘教授说:"例如,星系的总恒星质量通常是通过假设IMF是不变的来估计的,但如果IMF是可变的,这可能会改变星系的总质量估计,并可能改变银河系天文学领域。德国波恩大学IMF相关学术权威PavelKroupa教授对这些结果进行了评论。"作者在大量观察到的恒星的基础上报告说,本地银河系盘中晚期恒星的IMF是与金属性和年龄相关的。这些结果对于解决恒星IMF的普遍性非常重要,并且能够深入了解在银河系不同时间和不同条件下形成的恒星种群的可能转变。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343327.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1343327.htm

相关推荐

封面图片

年轻恒星的化学图谱揭示了银河系的奥秘

年轻恒星的化学图谱揭示了银河系的奥秘了解其他星系的结构相对容易,因为我们可以从远处观察它们,但我们位于银河系的圆盘内,距离边缘约3万光年。因此,除了我们附近旋臂的形状和它是一个棒旋星系的事实之外,我们很难了解到很多细节。与此同时,由于所有气体和尘埃的遮挡,我们无法直接看到银河系远端宽阔的弧线。为了了解更多信息,霍金斯转而使用化学制图法,即根据化学成分来定位星系中的天体。大天区多天体光纤光谱望远镜(LAMOST)和盖亚太空望远镜提供了20亿个天体的化学成分,利用这些数据,他能够看到仅靠光线无法看到的东西。霍金斯特别在寻找年轻恒星,这些恒星以其金属性为标志,或者说比氢和氦更重的元素浓度更高。这些重元素在年轻恒星中比在老恒星中更为普遍,因为随着宇宙年龄的增长,会产生更多的这些元素。宇宙大爆炸后的第一批恒星几乎完全由氢和氦组成,其中还加入了一些微量元素。随着老恒星的死亡,特别是当它们作为超新星爆炸时,有更多的重元素被新恒星吸收。由于新恒星往往形成于银河旋臂的前缘,那里的气体和尘埃就像经过的波浪一样集中在一起,因此寻找它们的化学特征可以揭示出旋臂结构的细节。与此同时,如果缺少这些特征,则表明旋臂之间存在差距。霍金斯说:"一个重要的启示是,旋臂确实富含金属。这说明了化学制图在确定银河结构和形成方面的价值。它有可能全面改变我们对银河系的看法"。这项研究发表在《皇家天文学会月刊》上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372265.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1372265.htm

封面图片

经过50年的搜寻 麦哲伦流恒星终于揭开了它神秘的面纱

经过50年的搜寻麦哲伦流恒星终于揭开了它神秘的面纱艺术家描绘的麦哲伦恒星流。图中右侧显示的是银河系最近的邻近星系--小麦哲伦云和大麦哲伦云。当这些星系向右移动时,气态麦哲伦星流就会在它们身后涌动,交织在一起,横跨南天。图中还显示了在麦哲伦恒星流中发现的13颗红巨星。图片来源:CfA/MelissaWeiss现在,这场漫长的恒星搜寻终于结束了。哈佛大学和史密森天体物理中心(CfA)的研究人员及其同事已经确定了13颗恒星的位置,这些恒星的距离、运动和化学成分都将它们置于神秘的星流之中。对这些恒星的定位现在已经确定了麦哲伦星流的真正距离,揭示了它从15万光年延伸到40多万光年的距离。这些发现为以前所未有的细节绘制麦哲伦星流地图和建立麦哲伦星流模型铺平了道路,为了解我们银河系及其邻居的历史和特征提供了新的视角。"麦哲伦流主宰了南半球的天空,我们的工作终于发现了人们寻找了几十年的恒星结构,"CfA天文学与天体物理学博士生、发表在《天体物理学杂志》上的一项新研究报告的第一作者维丹特-钱德拉(VedantChandra)说。"麦哲伦流和麦哲伦云的形成,以及它们过去和未来与我们银河系的相互作用,"共同作者、麦哲伦天文学教授、钱德拉的导师查理-康罗伊(CharlieConroy)说,"有了这些结果和更多类似的结果,我们希望能对麦哲伦流和麦哲伦云的形成,以及它们过去和未来与我们银河系的相互作用有更深入的了解。"洞察麦哲伦云大麦哲伦云和小麦哲伦云是银河系的矮小卫星星系。大麦哲伦云和小麦哲伦云是银河系的矮小卫星星系,肉眼可以看到朦胧的亮光,自古以来就为人们所熟知。随着威力越来越大的望远镜的出现,天文学家们能够感知到我们肉眼无法看到的微弱现象,他们在20世纪70年代初发现了一股巨大的氢气流,显然是从麦哲伦云中喷射出来的。对麦哲伦气流内部气体的研究进一步表明,麦哲伦气流有两条相互交织的细丝,每条细丝来自一个麦哲伦云。这些特征表明,银河系的引力可能将麦哲伦流从云中拉了出来。然而,麦哲伦流究竟是如何形成的一直难以确定,这在很大程度上是因为其假定的恒星成分仍然难以辨认。解决恒星之谜钱德拉是通过一个雄心勃勃的项目来解决这个问题的,这个项目始于2021年,当时他正在CfA攻读博士学位。钱德拉向康罗伊咨询了一些有趣的研究课题领域,康罗伊将钱德拉引向了银河系这一未知领域。由于我们的太阳系正好位于银河系本身的星盘中,因此对银河系外围的稀疏恒星研究甚少,这就好比音乐会上舞台附近的观众试图看到人群外围的某个人一样。不过,在过去的十年里,新仪器编制的深度观测星表--尤其是欧洲航天局的盖亚(Gaia)探测器已经开始窥探可能就是这些难以捉摸的前沿恒星的恒星天体。钱德拉望远镜通过CfA和麻省理工学院访问了智利拉斯坎帕纳斯天文台的6.5米麦哲伦巴德望远镜,并开展了一个对200颗遥远的银河系恒星进行光谱分析的项目。麦哲伦星流的光谱分析光谱学是指从天体中收集足够的光线,以探测印刻在光线色带中的某些特征,这些特征就像指纹一样,可以唯一地识别单个化学元素。因此,这些特征揭示了天体的化学构成,说明了它的起源。此外,这些特征会根据天体的距离发生变化,从而使天文学家能够辨别天体(如恒星)的去向,以及相应的来源。在钱德拉的研究中,光谱分析发现了一组13颗恒星,它们的距离和速度正好在麦哲伦星流的预期范围内。更重要的是,这些恒星的化学丰度与麦哲伦云相匹配,例如明显缺乏天文学家称之为金属的较重元素。这项研究的合著者、前CfA研究生、现麻省理工学院哈勃博士后研究员罗汉-奈杜(RohanNaidu)说:"这13颗恒星就是从我们的数据集中掉出来的。"研究人员通过这些恒星获得了麦哲伦星流的可靠距离和范围测量数据,从而证实了麦哲伦星流的起源是银河系的引力攫取。此外,研究人员还能够计算出麦哲伦流的整体气体分布,其可信度高于之前的估计。气体分布表明,星流的质量实际上是一般估计的两倍。这一结果反过来又预示着银河系未来将充满新恒星的形成,因为根据之前的观测,星流正在积极地坠入我们的银河系。因此,银河流是制造银河系新恒星所需的冷中性气体的主要提供者。银河系研究的未来"麦哲伦流是银河系恒星热量的主要来源--它是我们的早餐、午餐和晚餐,"这项研究的合著者、前CfA的ITC博士后研究员、现卡内基天文台(CarnegieObservatories)的参谋科学家安娜-博纳卡(AnaBonaca)说。"根据对麦哲伦星流新的、更高的质量估计,银河系最终可能会比最初想象的还要胖。"对麦哲伦流的进一步研究还有助于天文学家进一步了解银河系的构成。由于麦哲伦流被认为可以追溯麦哲伦云过去的轨迹,因此通过麦哲伦流来模拟质量相对较大的大麦哲伦云的演变过程,将有助于改进对银河系质量分布的测量。这些质量中的大部分是以暗物质的形式存在的--暗物质是一种鲜为人知的、具有引力的物质。更好地测量银河系在其遥远腹地的质量,将有助于计算普通物质和暗物质的含量,限制后者的可能特性。钱德拉说:"拥有麦哲伦流这样一个巨大恒星流的好处在于,我们现在可以利用它进行许多天体物理学研究。随着我们的光谱勘测继续进行,我们会发现更多的恒星,我们很高兴看到银河系外围还能给我们带来什么惊喜。"参考文献:《麦哲伦恒星流的发现远至100kpc》,作者:VedantChandra、RohanP.Naidu、CharlieConroy、AnaBonaca、DennisZaritsky、PhillipA.Cargile、NelsonCaldwell、BenjaminD.Johnson、JiwonJesseHan和Yuan-SenTing,2023年10月13日,《天体物理学报》。DOI:10.3847/1538-4357/acf7bf编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1403313.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1403313.htm

封面图片

神秘系外恒星S0-6前往银河系中心的史诗之旅

神秘系外恒星S0-6前往银河系中心的史诗之旅一项新的研究揭示,位于银河系中心黑洞附近的恒星S0-6起源于一个外部星系,这重塑了我们对银河系恒星迁移和形成的认识。银河系中心超大质量黑洞附近的一颗恒星起源于银河系之外。这是首次在超大质量黑洞附近发现银河系外的恒星。在银河系中心被称为人马座A*的超大质量黑洞附近观测到许多恒星。但是黑洞的强大引力使得周围环境过于恶劣,恒星无法在黑洞附近形成。所有观测到的恒星一定是在其他地方形成,然后向黑洞迁移的。这就提出了一个问题:恒星是在哪里形成的?斯巴鲁望远镜拍摄到的银河系中心区域。图像显示,在大约0.4光年宽的视场中有许多恒星。本研究的主题星S0-6(蓝色圆圈)距离超大质量黑洞人马座A*(SgrA*,绿色圆圈)约0.04光年。资料来源:宫城教育大学/NAOJ由宫城教育大学西山尚吾领导的国际研究小组的研究表明,其中一些恒星可能来自比以前想象的更远的地方,完全在系外。研究小组使用斯巴鲁望远镜历时八年观测了距离人马座A*仅0.04光年的恒星S0-6。他们确定S0-6的年龄约为100亿岁,其化学成分与银河系外的小星系(如小麦哲伦云和人马座矮星系)中的恒星相似。最有可能解释S0-6成分的理论是,它诞生于一个现已灭绝的绕银河运行的小星系中,并被银河系吸收。这是第一个观测证据,表明人马座A*附近的一些恒星是在银河系之外形成的。在其100亿年的生命周期中,S0-6必须从银河系外走过5万多光年才能到达人马座A*附近。几乎可以肯定的是,S0-6的飞行距离远远超过了5万光年,它是缓慢地螺旋下降到银河系中心的,而不是直线飞行。西山认为还有很多问题:"S0-6真的起源于银河系之外吗?它是否有同伴,还是独自旅行?我们希望通过进一步调查,揭开超大质量黑洞附近恒星的神秘面纱"。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1402603.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1402603.htm

封面图片

一个年轻、紧凑的星系形成恒星的速度比银河系快1000倍

一个年轻、紧凑的星系形成恒星的速度比银河系快1000倍来自SISSA的研究人员利用ALMA干涉仪确定了一个神秘、遥远的天体的主要属性。这个年轻、紧凑的星系形成恒星的速度比银河系快1000倍,这项研究为星系形成和其他"黑暗"天体的研究提供了宝贵的见解。PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1353871.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1353871.htm

封面图片

天文学家在银河系中心黑洞附近发现古老的河外星系恒星S0-6

天文学家在银河系中心黑洞附近发现古老的河外星系恒星S0-6银河系中心的黑洞人马座A*EHT协作小组/CCA4.0在银河系的正中央,有一个被称为人马座A*的超大质量黑洞。这是一个看似活跃的邻域,但人们认为那里并不经常诞生新的恒星,因为这个怪物对周围环境施加了极大的力量。宫城教育大学的天文学家们正在研究这些恒星是从哪里迁移过来的,他们发现其中一颗恒星的旅程比预期的要长很多。这颗恒星被称为S0-6,距离黑洞不到11光年。天文学家利用夏威夷的斯巴鲁望远镜观察它的动向已有八年之久。他们的研究发现,这颗恒星已经有100多亿年的历史了--而且最令人好奇的是,它还是一位旅行经验丰富的老者。斯巴鲁望远镜拍摄的银河系中心图像。超大质量黑洞人马座A*和恒星S0-6的位置已被标记宫城教育大学/NAOJS0-6恒星的化学成分与附近的其他恒星甚至银河系内的恒星并不匹配。相反,它与环绕我们银河系的小星系(如小麦哲伦云和人马座矮星系)中的恒星更为类似。研究人员推测,S0-6的母星系被银河系吞没似乎是经常发生的事情,尽管人们并不知道这些恒星会在如此深的银河系中被吞没。这个起源故事表明,这颗恒星至少经过了5万光年的旅行才到达现在的位置。但实际数字可能要高得多,因为它是经过数十亿年缓慢地螺旋上升,而不是向中心直线前进的。当然,发现S0-6的怪异之处并不是故事的结束--相反,这意味着天文学家将有动力对它进行更仔细的研究,以帮助回答更多的问题。"S0-6真的起源于银河系之外吗?它是否有同伴,还是独自旅行?通过进一步调查,我们希望能揭开超大质量黑洞附近恒星的神秘面纱"。这项研究的论文发表在《日本科学院院刊》(ProceedingsoftheJapanAcademy,Ser.B,PhysicalandBiologicalSciences)上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1403543.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1403543.htm

封面图片

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。——

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人