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銀河偷走了這些恆星還是把它們踢出銀河系呢？
Article written: 1 Mar , 2018
Updated: 1 Mar , 2018
by Matt Williams
銀河系正如 被N 體模擬所預測的那樣被一個矮星系的潮汐相互作用擾動。被用於測試這種擾動場景的在盤上方和下方被觀測到的恆星的位置被指明。 Credit: T. Mueller/C. Laporte/NASA/JPL-Caletch
儘管有上千年的研究和觀察, 但仍然有許多天文學家不知道關於銀河系的。目前, 天文學家估計它的直徑跨度為10萬到18萬光年, 由1000億到4000億顆恆星組成。此外, 幾十年來對於我們銀河系的結構怎樣在億萬年的過程中演變的問題一直有懸而未決的疑問。
例如, 天文學家已經長久懷疑了來自環繞銀河的上下方平坦圓盤的恆星的巨大結構的銀河暈是由與銀河系合併的更小星繫留下的碎片形成的。但根據國際天文學家小組的一項新研究, 似乎這些恆星可能已經起源於銀河系內但隨後被踢出。
這個研究最近以標題"在銀河盤平面的相反兩面上的二個化學上相似的恆星過密"出現在自然雜誌上。這項研究由普朗克天文學研究所的研究員馬爾佳·伯格曼領導的, 並且包括來自澳大利亞國立大學、加利福尼亞理工學院和多所大學的成員。
藝術家的銀河的印象。 Credit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC-Caltech)
為了他們的研究, 這個團隊依靠來自凱克天文台的數據從14顆位於這個星系暈中的恆星來確定化學丰度模式。這些恆星位於兩個不同的光環暈結構中------北三角座-仙女座((Tri-And) 和A13 恆星過密------這些大約是在銀河盤上下1.4萬光年。
正如馬爾佳·伯格曼在凱克天文台的一個新聞稿中解釋說的:
"化學丰度的分析是一個非常強大的測試, 它以一種類似於 DNA 匹配的方式允許來識別恆星的母體種群。不同的母體種群, 如銀河盤或暈、矮衛星星系或球狀星團已知具有截然不同的化學成分。因此一旦我們知道這些恆星是由什麼組成的, 我們能立即的將它們連結到它們的父母群體"。
這個團隊還用在智利的歐洲南方天文台的非常大望遠鏡 (VLT)從一個額外的獲得了光譜。通過用在其它宇宙結構中發現的比較這些恆星的化學成分，科學家們注意到了這些化學成分幾乎是相同的。它們不僅在被研究的群之間和內部相似, 而且它們與銀河系外盤內發現的恆星的丰度模式緊密匹配。
銀河系和它的更小的鄰居射手座矮星系的計算機模型。Credit: Tollerud, Purcell and Bullock/UC Irvine
由此, 他們得出銀河暈中的這些恆星種群是在銀河系中形成但然後重新定位到銀河系上方和下方位置的結論。這種現象被稱為 "銀河驅逐", 其中當一個巨大的矮星系穿過這個銀河盤時這些結構被推離銀河系的平面。這個過程會導致從這個盤彈出恆星的振盪, 在矮星系正在移動中的無論哪裡。
伯格曼補充說，"這些振盪能被比較到一個樂器中的聲波，我們稱之為銀河系中的"星系地震學 "的響聲, 這幾十年前在理論上已經被預言過。我們現在有迄今為止在我們的銀河系盤中獲得的這些振盪的最清楚的證據! "
多虧了在凱克望遠鏡上的高分辨率階梯光柵光譜儀 (HiRES) 這些觀察才能被做出。正如加州理工學院天文學的卡特范內斯教授和研究的共同作者茱蒂·科恩解釋的:
"高分辨率階梯光柵光譜儀的高吞吐量和高光譜分辨率對在銀河系外部分的恆星的觀測成功是關鍵。另一個關鍵因素是凱克天文台的暢順運作，良好的指向和圓滑的操作允許人們僅在幾個晚上的觀測獲得更多的恆星光譜。這表明甚至一個晚上能是的多麼有價值"。
由歐洲南方天文台拍攝的銀河 (一組照片的鑲嵌馬賽克) 的 360度全景。Credit: ESO/S. Brunier
這些發現非常令人興奮的原因有兩個。一方面, 它證明暈恆星可能起源於這個銀河的思維盤-------銀河系的一個更年輕部分。另一方面, 它證明銀河系的盤及其動力學比以前想像的要複雜得多。正如拉瓜迪亞社區學院/紐約市立大學和這篇論文的共同作者阿李森謝菲爾德說的:
"我們表明了在圓盤中的恆星群已經被一個入侵的衛星星系" 踢出 "被重新定位到銀河系內更遙遠的領域可能是相當普遍的。類似的化學模式可能也在其它星系中被發現,表明這一動態過程的一個潛在的星系普遍性"。
下一步, 天文學家計劃來分析在北三角座-仙女座和A13過密中附加的恆星的光譜, 以及遠離這個圓盤的其它恆星結構中的恆星。他們還計劃來確定這些恆星的質量和年齡, 這樣他們能約束什麼時候這個銀河驅逐發生的時間限制。
最後, 似乎另一個長期持有的關於星系進化的假設已經被更新。再加上不斷努力來探測星系的核------來看它們的超質量黑洞和恆星形成是怎樣相關的------我們似乎越來越接近理解我們的宇宙剛好怎樣隨著時間的推移而進化的。
進一步閲讀:凱克天文台, 自然雜誌
馬特威廉斯（Matt Williams）是宇宙今天太空指南的館長。他也是一個自由撰稿人, 一個科幻小說作家和一個跆拳道的講師。他和家人住在美麗的不列顛哥倫比亞省的溫哥華島上。---(fzhouy)
來自: https://mypaper.pchome.com.tw/au1819/post/1374866373
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