【菜科解读】

太阳亲子鉴定将孤儿太阳与它们的银河系起源相匹配。

信用:uux.cn/CC0公共领域据利哈伊大学 艾米·怀特：在疏散星团的混沌环境中，物体之间的强烈引力相互作用可以将单个太阳发射到星团之外很远的地方，甚至是我们的宇宙岛银河系之外。

现在，研究人员第一次使用欧洲航天局Gaia任务的新数据，绘制了存在于银河系盘面之外的几颗太阳的起源星团图。

今天，在新奥尔良举行的美国天文学会 AAS第243次会议的新闻公布会上，来自利哈伊大学的研究人员展示了这项发现，太阳亲子鉴定:将高纬度B星与其出生的疏散星团进行匹配。

利哈伊大学物理学副教授m .弗吉尼亚 金妮麦克斯温说:通过追溯它们的起源，我们能够将其中15个与它们诞生的星团相匹配。

如果我们能够非常有把握地说出其中一些太阳来自哪里，我们将会对银河系中星团的古代有更多的了解。

银河系薄圆盘之外的大多数太阳，包括中心直径较粗的旋臂，都超过80亿岁，形成于银河系古代的早期。

考虑到他们年纪巨大，他们从出生地远行也就不足为奇了。

由于我们宇宙岛中几乎所有的太阳形成都发生在薄盘中，热B型太阳在这个区域之外很少被发现。

然而，这些年轻太阳中的一小部分——估计年龄在1000万至1亿岁之间——被发现位于圆盘上下的高海拔地区，可能是在过去几百万年中从它们诞生的星团中喷射出来的。

热太阳不经常冒险离开圆盘，所以当他们这样做时，他们显然是不合适的，为该项目提供关键研究的利哈伊大学本科生布兰登·施韦尔斯说。

当近距离、三体或四体引力相互作用甩出星团成员时，这些‘母’星团可能会甩出大多数B型太阳，使它们逃离银河系平面。

研究中的一颗太阳以特别高的速度被甩出，所以它可能是在一个靠近的双宇宙岛统中的超新星爆发中被抛出的，Schweers说，他是一名研究天体物理学的高级研究员。

太阳甚至可以被甩出去，只是为了摆回来，然后再被甩出去。

虽然这些孤儿太阳已经为人所知20年了，但之前没有人被绘制到它们的起源位置，因为没有高质量的数据可以追溯到它们的起源。

然而，利用盖亚任务的数据，研究人员能够以比以前更高的精度破译太阳的运动。

使用轨迹追溯时间Gaia任务于2013年启动，旨在调查银河系中超过10亿颗太阳，并建立一个精确的银河系三维地图。

这些数据包括前所未有的太阳位置测量和最亮的1.5亿个天体的径向速度测量。

基于2022年公布的盖亚数据，利哈伊的研究人员跟踪了95颗高纬度B星和约1400个已知的银河疏散星团的运动学轨迹，以确定它们过去可能相交和可能发生喷射的时刻。

利用它们在空间中的三维位置和三维速度，我们能够计算出每个星团和高纬度太阳在过去3000万年中的轨迹，麦克斯温说。

他们使用开源的Python galpy包进行宇宙岛动力学分析，对宇宙岛每个点的引力场进行建模。

一旦他们确定了潜在的匹配，他们就将每个疏散星团的每个喷射太阳的颜色和亮度与赫茨普龙-罗素 H-R图进行比较，这是一种颜色星等图。

一个疏散星团通常有数千颗年龄和成分相同、距离相同的太阳。

H-R图的形状重要取决于星团的年龄，所以我们可以判断被喷射的太阳是否与其潜在的星团兄弟姐妹年龄相似，麦克斯温说。

应用H-R测试进一步缩小了潜在匹配的范围。

最终，他们分析了可能匹配的每个星团的核心密度。

密度较高的星团成员之间的引力相互作用更强，这使它们最有可能喷出太阳。

亲子鉴定呈阳性结合这些工具，研究人员确认了15个孤儿明星的阳性亲子匹配。

正是这种银河系谱追踪给了施韦兹这次演讲的标题灵感。

当我达到比较潜在匹配的颜色和亮度，并丢弃那些在H-R图中显示相关性很差的颜色和亮度的阶段时，我觉得我好像在比较孤儿太阳和他们潜在兄弟姐妹的‘DNA’，施韦尔斯说，这让他想起了莫里·波维奇秀我想每个人都听过这句话，‘你不是父亲’，这句话来自那部电视剧。

对于这些星团中的许多，我基本上是在告诉他们，他们不是这些孤儿太阳的父母，所以我想出了‘太阳亲子鉴定’这个名字，他说。

根据他们的轨迹计算，研究人员估计喷射发生在大约500万至3000万年前，以30-220公里/秒 67，000-490，000英里/小时的速度将废弃的太阳抛向它们现在的位置，他们写道。

我们的结果提供了对每个孤立太阳喷射年龄的测量，为年轻疏散星团中动态与超新星喷射的相对主要性提供了新的见解。

他们补充说，虽然他们能够匹配一些遥远的太阳，但一些太阳无法非常合理地追溯到银河系的圆盘，这可能为其他不寻常的场景提供证据。

这些可能包括在圆盘外的分子云中罕见的太阳形成，或者它们可能是过去与银河系合并的矮宇宙岛的遗迹。

2022年毕业的天体物理学本科生克里斯托弗·j·阿比莱斯·布拉默为该研究项目做出了贡献。

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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