哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝到的白矮星NGC 6397
智利阿塔卡馬沙漠的美麗夜空,目前最新一項(xiàng)研究顯示銀河系的精確年齡為114億年
據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)站報(bào)道,最新一項(xiàng)研究現(xiàn)已空前精確地測(cè)定了銀河系的年齡,之前研究銀河系內(nèi)部光環(huán)——環(huán)繞銀河系螺旋系盤(pán)的區(qū)域,顯示銀河系形成于100-130億年前。但最新一項(xiàng)研究將銀河系年齡更加精確化,顯示銀河系內(nèi)部光環(huán)的年齡為114億年。
研究報(bào)告作者美國(guó)巴爾的摩市太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)協(xié)會(huì)的詹森-卡里拉稱(chēng),這項(xiàng)最新研究將幫助天文學(xué)家從一般意義上更好地理解星系進(jìn)化。我們基本上消除了主要障礙,形成了一個(gè)完整的銀河系進(jìn)化圖像,揭曉了隨著歷史變遷星系如何進(jìn)化和形成。
銀河系結(jié)構(gòu)
銀河系是由三個(gè)主要部分構(gòu)成:中心膨脹區(qū)域,相對(duì)扁平盤(pán)和環(huán)繞光環(huán)的球體。光環(huán)包含著球狀星團(tuán)——密集凝聚著數(shù)百萬(wàn)顆恒星,許多科學(xué)家認(rèn)為銀河系光環(huán)是由兩個(gè)獨(dú)立恒星群體構(gòu)成,因此將銀河系光環(huán)細(xì)分為內(nèi)部光環(huán)和外部光環(huán)。
銀河系的三個(gè)主要部分被認(rèn)為形成于不同時(shí)期,首先是光環(huán)形成。銀河系最古老的球狀星團(tuán)年齡為135億年,意味著僅距離宇宙大爆炸2億年后形成。但是天文學(xué)家卻很難成功地精確測(cè)定光環(huán)區(qū)域恒星的年齡,因此理解整體光環(huán)如何及什么時(shí)間形成仍是一個(gè)難題。
卡里拉觀測(cè)了垂死光環(huán)區(qū)域恒星,它們僅是從“活躍融合工廠”至奇特天體白矮星的過(guò)渡體。
研究新白矮星
白矮星是已耗盡自身燃料相對(duì)小型恒星的殘骸體,它們的亮度較低,但擁有超密集的物質(zhì)核。在銀河系中絕大多數(shù)恒星都是白矮星,其中包括我們的太陽(yáng)最終將以白矮星的形式終結(jié)生命。
卡里拉稱(chēng),白矮星密度是地球“正常”物質(zhì)的100萬(wàn)倍,但是這些奇特天體在一些重要方面能將問(wèn)題簡(jiǎn)單化。它們是簡(jiǎn)單恒星,這樣的恒星僅由一種原子——?dú)渥?/p>
控制。
卡里拉利用這些簡(jiǎn)單性自然特性,使用全球幾種不同望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)數(shù)據(jù),研究了一種通過(guò)分析氫排放量的方法來(lái)測(cè)試白矮星的年齡。他對(duì)氫排放量進(jìn)行恰當(dāng)?shù)胤治?,揭示了白矮星的質(zhì)量和其他重要特征,這些特征可用于評(píng)估白矮星的年齡,以及什么時(shí)間從活躍恒星過(guò)渡為垂死矮星。
他通過(guò)研究新誕生白矮星的光譜來(lái)校準(zhǔn)這項(xiàng)技術(shù),他和研究同事對(duì)梅西耶4球狀星團(tuán)(已知其年齡大約125億年)中白矮星的溫度進(jìn)行勘測(cè)進(jìn)而繪制出光譜。卡里拉對(duì)銀河系內(nèi)部光環(huán)剛演變成白矮星的4顆恒星進(jìn)行了研究。
對(duì)這4顆內(nèi)部光環(huán)恒星的研究分析顯示其年齡為114億年。這項(xiàng)研究結(jié)果比之前評(píng)估的內(nèi)部光環(huán)年齡更加精確,該研究報(bào)告發(fā)表在5月30日出版的《自然》雜志上。
美國(guó)亞利桑那州基特峰國(guó)家觀測(cè)臺(tái)的蒂莫西-比爾斯說(shuō):“這項(xiàng)最新研究測(cè)定了銀河系內(nèi)部光環(huán)恒星群體的年齡,從而進(jìn)一步增強(qiáng)了我們理解銀河系恒星形成和進(jìn)化的學(xué)識(shí)?!?/p>
理解銀河系
銀河系內(nèi)部光環(huán)的年齡大約是114億年,外部光環(huán)被認(rèn)為歷史更加久遠(yuǎn)一些,一些構(gòu)成銀河系的遠(yuǎn)古星系團(tuán)年齡大約是135億年。
卡里拉計(jì)劃研究銀河系外部光環(huán)中白矮星的年齡,同時(shí),他還將研究?jī)?nèi)部光環(huán)中更多的白矮星,進(jìn)一步理解這些恒星進(jìn)化形成的時(shí)間。
這項(xiàng)最新技術(shù)不能直接應(yīng)用于其他星系,由于白矮星非常遙遠(yuǎn),光譜較為昏暗,難以詳細(xì)研究。但是這項(xiàng)研究結(jié)果將幫助天文學(xué)家理解一個(gè)星系進(jìn)化的基本面。卡里拉稱(chēng),如果能夠知道內(nèi)部光環(huán)形成年代,那將更加易于分析星系的形成方式。
(來(lái)源:搜狐科學(xué))