【菜科解读】

麻省理工学院的天文学家发现了宇宙中最古老的三颗恒星，它们生活在我们自己的银河系附近。

这些恒星位于银河系的“晕”中，即包围主星系盘的恒星云，它们似乎形成于120亿至130亿年前，当时最早的星系正在形成。

来源：uux.cn/Serge Brunier；

国家航空和航天局

（神秘的地球uux.cn）据麻省理工学院（Jennifer Chu）：麻省理工学院的研究人员，包括几名本科生，发现了宇宙中最古老的三颗恒星，它们恰好生活在我们自己的银河系附近。

研究小组发现了银河系“光环”中的恒星，光环是包围整个主星系盘的恒星云。

根据该团队的分析，这三颗恒星形成于120亿至130亿年前，也就是第一批星系形成的时候。

研究人员为小型吸积恒星系统恒星创造了恒星“SASS”，因为他们认为每颗恒星都曾属于自己的小型原始星系，后来被更大但仍在增长的银河系吸收。

今天，这三颗恒星是各自星系中剩下的全部恒星。

它们环绕着银河系的外围，研究小组怀疑那里可能有更多这样的古老恒星幸存者。

麻省理工学院物理学教授Anna Frebel说：“鉴于我们对星系形成的了解，这些最古老的恒星肯定会在那里。

”。

“它们是我们宇宙家谱的一部分。

我们现在有了一种新的方法来寻找它们。

”

当他们发现类似的SASS恒星时，研究人员希望将其用作超微弱矮星系的类似物，这些星系被认为是宇宙中最早幸存的星系之一。

这些星系今天仍然完好无损，但距离太远，太微弱，天文学家无法深入研究。

由于SASS恒星可能曾经属于类似的原始矮星系，但现在在银河系中，而且距离银河系更近，它们可能是理解超微弱矮星系演化的一把钥匙。

Frebel说：“现在，我们可以在银河系中寻找更多更明亮的类似物，并研究它们的化学演化，而不必追逐这些极其微弱的恒星。

”。

她和她的同事今天（5月14日）在《皇家天文学会月报》上发表了他们的发现。

这项研究的合著者是约旦扎尔卡大学的穆罕默德·马尔迪尼；

希拉里·安达莱斯23岁；

以及现任麻省理工学院本科生Ananda Santos和Casey Fienberg。

恒星边界

该团队的发现源于课堂概念。

在2022年秋季学期，Frebel开设了一门新课程8.S30（观测恒星考古），学生们在该课程中学习分析古代恒星的技术，然后将这些工具应用于以前从未研究过的恒星，以确定它们的起源。

Andales说：“虽然我们的大多数课程都是从头开始教授的，但这门课立即使我们处于天体物理学研究的前沿。

”。

学生们利用弗雷贝尔多年来从拉斯坎帕纳斯天文台6.5米的麦哲伦-克莱望远镜收集的恒星数据进行研究。

她把这些数据的硬拷贝放在办公室的一个大活页夹里，学生们仔细翻阅，寻找感兴趣的明星。

特别是，他们正在搜寻138亿年前大爆炸后不久形成的古老恒星。

当时，宇宙主要由氢和氦以及锶和钡等极低丰度的其他化学元素组成。

因此，学生们通过Frebel的活页夹寻找光谱或星光测量结果表明锶和钡丰度较低的恒星。

他们的搜索范围缩小到了麦哲伦望远镜在2013年至2014年间最初观测到的三颗恒星。

天文学家从未对这些特定的恒星进行过追踪，以解释它们的光谱并推断它们的起源。

当时，他们是弗雷贝尔班上学生的完美人选。

学生们学习了如何表征一颗恒星，以便为分析这三颗恒星的光谱做准备。

他们能够用各种恒星模型来确定每一颗恒星的化学成分。

恒星光谱中特定特征的强度，对应于特定波长的光，对应于特殊元素的特定丰度。

在完成分析后，学生们能够自信地得出结论，与他们的参考恒星——我们自己的太阳相比，这三颗恒星的锶、钡和铁等其他元素的丰度确实非常低。

事实上，与今天的太阳相比，一颗恒星的铁和氦含量不到万分之一。

桑托斯回忆道：“盯着电脑看了好几个小时，进行了很多调试，疯狂地发短信和发电子邮件，才弄清楚这一点。

”。

“这是一个巨大的学习曲线，也是一次特殊的经历。

”

“正在逃亡”

这些恒星的低化学丰度确实暗示了它们最初形成于120亿至130亿年前。

事实上，它们的低化学特征与天文学家之前对一些古老的超微弱矮星系的测量结果相似。

该团队的恒星起源于类似的星系吗？它们是如何来到银河系的？

根据直觉，科学家们检查了恒星的轨道模式以及它们是如何在天空中移动的。

这三颗恒星位于银河系光环的不同位置，估计距离地球约30000光年。

（作为参考，银河系的星盘跨度为100000光年。

）

当他们利用盖亚天体测量卫星的观测结果追溯每颗恒星围绕银河系中心的运动时，研究小组注意到了一件奇怪的事情：相对于主盘中的大多数恒星（它们像赛车场上的汽车一样运动），这三颗恒星似乎都走错了方向。

在天文学中，这被称为“逆行”，是一个物体曾经被“吸积”或从其他地方吸入的线索。

Frebel说：“唯一能让其他明星走错路的方法就是你把他们扔错了路。

”。

这三颗恒星的轨道与星系盘甚至晕的其他部分完全不同，再加上它们的化学丰度较低，有力地证明了这些恒星确实是古老的，曾经属于更古老、更小的矮星系，这些星系以随机角度落入银河系，并在数十亿年后继续其顽固的轨道。

Frebel很好奇天文学家之前分析的光环中其他古老恒星的逆行是否是其特征，他查阅了科学文献，发现了其他65颗恒星，它们的锶和钡丰度也很低，似乎也与银河系的流动相反。

Frebel说：“有趣的是，它们的速度都很快——每秒数百公里，走错了方向。

”。

“他们在逃亡！我们不知道为什么会这样，但这是我们需要的拼图，而我在开始时并没有完全预料到。

”

该团队渴望寻找其他古老的SASS恒星，现在他们有了一个相对简单的方法：首先，寻找化学丰度低的恒星，然后追踪它们的轨道模式，寻找逆行的迹象。

他们预计，在银河系4000多亿颗恒星中，该方法将发现一小部分但数量可观的宇宙中最古老的恒星。

Frebel计划在今年秋天重新开设这门课，回顾第一门课程，以及三位将成绩公布的学生，带着钦佩和感激之情。

她说：“能和三名女大学生一起工作真是太棒了。

这对我来说是第一次。

”。

“这真的是麻省理工学院方式的一个例子。

我们做到了。

无论谁说‘我想参与’，他们都可以做到，好事就会发生。

”

天文学家重建星系演化史

## 艺术家构想图展示了巨型螺旋星系NGC1365与一个较小伴星系发生碰撞并逐渐并合的过程，这一过程激发了剧烈的恒星形成活动，并导致气体及重元素的重新分布。

天文学家运用一种新型空间考古学技术，通过分析星系气体中的化学特征，重建了NGC1365在漫长宇宙历史中的演化历程。

图片来源：MelissaWeiss／哈佛史密松天体物理中心 通过分析遥远星系的化学指纹，天文学家重建了其长达120亿年的演化历程。

这一新方法有助于揭示星系——包括银河系在内——在宇宙时间尺度上是如何形成的。

由哈佛史密松天体物理中心领衔的一支天文学家团队，首次将星系考古学方法应用于银河系以外的星系，以揭示其演化历史。

该方法通过分析空间中遗留的化学特征，重建星系的形成与演化过程。

这项研究成果发表于《自然天文学》杂志，提出了一种强大的新方法，用于重建遥远星系的演化历史。

该研究还有助于确立一个名为星系考古学的新兴研究领域。

这是我们首次在银河系以外的星系中，以如此精细的程度应用化学考古学方法。

论文第一作者、哈佛大学教授兼天体物理学中心主任丽莎凯利说，我们希望理解自身起源：银河系是如何形成的？我们今天呼吸的氧气又是如何产生的？ 利用化学指纹绘制星系地图 为开展此项研究，研究人员使用了TYPHOON巡天项目的数据，这些数据由拉斯坎帕纳斯天文台的伊雷内杜邦望远镜采集。

他们聚焦于NGC1365——一个从地球视角看呈正面朝向的邻近旋涡星系，这种朝向使其细节更易于观测。

这使得研究团队能够分离并分析其中正在形成新恒星的各个区域。

年轻的炽热恒星发出强烈的紫外光，激发周围气体。

这一过程使氧等元素产生特征性的窄谱线。

通过分析这些光谱模式，科学家能够研究元素在星系中的分布情况。

天文学家长期以来一直知道，星系中心往往含有更高浓度的氧等重元素，而外围区域则较少。

这些分布模式受到多种过程的影响，包括恒星形成和超新星爆发的时间与位置、气体在星系内外的流动，以及与其他星系过去的相互作用。

螺旋星系NGC1365的六幅视图，源自其光谱测光数据立方体，该数据立方体由TYPHOON巡天项目获取。

最左侧为宽带图像，通过平衡B（蓝）、V（可见光）和R（红）波段的连续谱图像，近似呈现人眼所见的星系外观。

其右侧为窄带图像，从TYPHOON数据立方体中提取，中心波长对准电离氢的Hα谱线。

单个HII区清晰可见，这些区域由炽热、高光度的O型与B型恒星提供能量，勾勒出两条宏伟的旋臂结构。

接下来的三幅图像为分别以其他诊断性发射线（氮、硫以及三种诊断线的合成图像）为中心的数据切片。

最后一幅图展示了NGC1365经颜色编码的视向速度场。

致谢：B.Madore，卡内基科学研究所天文台 重建120亿年的星系演化历程 通过追踪NGC1365中氧含量的空间分布变化，并将观测结果与Illustris项目提供的先进数值模拟进行比对，研究团队得以重建该星系数十亿年来的演化历程。

这些模拟涵盖了气体运动、恒星形成、黑洞活动以及化学成分演化等关键物理过程，时间跨度从宇宙早期延续至今。

他们的分析表明，该星系的中心区域形成较早，并迅速富集了氧元素。

相比之下，外围区域则通过数十亿年间与多个矮星系的反复碰撞逐渐演化而成。

外侧的旋臂似乎形成时间较晚，很可能是由这些并合事件带来的气体和恒星逐步构建起来的。

看到我们的模拟结果与另一个星系的数据如此接近，非常令人兴奋，哈佛大学天体物理学家、哈佛史密松天体物理中心的天文学家拉尔斯赫尼格说。

这项研究显示，我们在计算机上模拟的天文学过程正在数十亿年间塑造着像NGC1365这样的星系。

一种理解星系的新工具 总体而言，研究结果表明NGC1365最初是一个相对较小的系统，随后通过多次与较小邻近星系的并合，逐渐演化成一个巨大的旋涡星系。

凯利表示，这项工作展示了星系气体中的化学特征如何揭示其过往历史，从而确立了河外星系考古学作为天文学中一种有价值的新工具。

这项研究很好地展示了理论如何直接助力观测工作。

我认为，这项研究还将影响理论研究者与观测研究者之间的协作方式，因为该项目中理论研究与观测工作各占一半，二者缺一不可。

唯有理论与观测紧密结合，才能得出这些结论。

这对银河系意味着什么 研究NGC1365等与银河系具有相似特征的星系，有助于科学家更深入地理解银河系的起源，并判断其演化历史在宇宙中是否具有代表性或属于特例。

所有旋涡星系都是以相似的方式形成的吗？凯利问道，它们的形成过程是否存在差异？它们现在的氧元素分布在哪里？我们的银河系在哪些方面有所不同，或者是否具有独特之处？这些问题正是我们想要解答的。

BY: Smithsonian FY: AI 如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除 转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处

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谷歌Pixel6a拍摄屋顶上方木星双子座M44天文照 　　#天文探索计划# ｜ #上微博涨知识# ｜ 　　#spaceweather天文酷图# #天文酷图# 　　【谷歌Pixel6a拍摄屋顶上方木星双子座M44天文照】 　　由凯文哈伯德于2026年3月16日拍摄于英国达勒姆郡锡顿卡鲁 　　【拍摄参数】 　　使用的相机：谷歌Pixel6a 　　曝光时间：110797121000000 　　光圈：f1.7 　　ISO：114 　　拍摄日期035610 　　【详细说明】 　　木星、双子座和疏散星团M44在屋顶上方，用我的谷歌Pixel6a在天文模式下拍摄，时间大约是凌晨1点。

　　来源：Spaceweather 　　版权：Kevan Hubbard 　　翻译：AI* 　　*：此为机器(deepseek)翻译且未人工审核，可能有不通顺的地方。

　　【相关知识】 　　天文学是一门研究天体和天文现象的自然科学。

它使用数学、物理和化学来解释它们的起源和演化。

天文学的研究对象包括：行星、卫星、恒星、星云、星系和彗星等天体，以及超新星爆炸、伽马射线暴、类星体、耀变体、脉冲星和宇宙微波背景辐射等天文现象。

更通俗地说，天文学研究起源于地球大气层之外的一切事物。

宇宙学是天文学的一个分支，从整体上研究宇宙。

　　发布时间：2026年03月17日17时55分48秒 -->