一項新研究為我們早期的銀河系如何形成提供了迄今為止最好的證據(jù)，包括與一個關(guān)鍵的衛(wèi)星星系的合并。 利用天文學(xué)中相對較新的方法，研究人員能夠為銀河系中大約一百顆紅巨星的樣本確定目前可能的最精確年齡。
利用這些數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)，研究人員能夠顯示出銀河系在大約100億年前與一個被稱為Gaia-Enceladus的軌道衛(wèi)星星系合并時發(fā)生了什么。他們的結(jié)果于2021年5月17日發(fā)表在《自然天文學(xué)》雜志上。
這項研究的共同作者、俄亥俄州立大學(xué)宇宙學(xué)和天體粒子物理學(xué)中心的研究員Fiorenzo Vincenzo說：“我們的證據(jù)表明，當合并發(fā)生時，銀河系已經(jīng)形成了大量自己的恒星。”
這些 "自制 "的恒星中，有許多最終出現(xiàn)在銀河系中間的厚圓盤中，而從Gaia-Enceladus捕獲的大多數(shù)恒星則在銀河系的外暈中。
領(lǐng)導(dǎo)這個項目的英國伯明翰大學(xué)物理和天文學(xué)學(xué)院的Josefina Montalban說：“與Gaia-Enceladus的合并事件被認為是銀河系歷史上最重要的事件之一，塑造了我們今天對它的觀察方式。”
通過計算恒星的年齡，研究人員首次能夠確定，從Gaia-Enceladus捕獲的恒星與大多數(shù)在銀河系內(nèi)誕生的恒星相比，具有相似或稍年輕的年齡。
Vincenzo表示，兩個星系之間的劇烈合并不能不使事情發(fā)生動蕩。結(jié)果顯示，合并改變了已經(jīng)在銀河系中的恒星的軌道，使它們更加偏心。Vincenzo將恒星的運動比作一場舞蹈，來自前Gaia-Enceladus的恒星與在銀河系內(nèi)出生的恒星的運動方式不同。Vincenzo稱，這些恒星甚至 "穿著 "也不同，來自外部的恒星顯示出與銀河系內(nèi)出生的恒星不同的化學(xué)成分。
研究人員使用了幾種不同的方法和數(shù)據(jù)來源來進行他們的研究。研究人員能夠獲得如此精確的恒星年齡的方法之一是通過使用星震學(xué)，這是一個相對較新的領(lǐng)域，探測恒星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
俄亥俄州立大學(xué)天文學(xué)系的博士后研究助理Mathieu Vrard說，星震學(xué)家研究恒星的振蕩，這是蕩漾在其內(nèi)部的聲波。Vrard說：“這使我們能夠得到非常精確的恒星年齡，這對于確定早期銀河系中發(fā)生事件的時間順序非常重要。”
這項研究還使用了一個叫做APOGEE的光譜調(diào)查，它提供了恒星的化學(xué)成分--這是確定其年齡的另一個幫助。Montalban表示：“我們已經(jīng)展示了小行星學(xué)的巨大潛力，與光譜學(xué)相結(jié)合，對個別恒星進行年齡測定。”
研究人員說，這項研究只是第一步。Vincenzo表示：“我們現(xiàn)在打算將這種方法應(yīng)用于更大的恒星樣本，并包括頻率光譜的更微妙的特征。”
“這將最終導(dǎo)致對銀河系的形成歷史和演變有一個更清晰的看法，為我們的星系如何發(fā)展創(chuàng)造一條時間線。”
