銀河系突然暴增300萬顆恒星是為什么?

由巴塞羅那大學(xué)宇宙科學(xué)研究所(ICCUB, UB-IEEC)和貝桑松天文臺的研究人員領(lǐng)導(dǎo)一個小組分析了來自蓋亞(Gaia)衛(wèi)星的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)大約3億年前銀河系發(fā)生了一次重恒星形成爆炸。在這個過程中,創(chuàng)造了星系盤的恒星可能有超過50%已經(jīng)誕生。

這些結(jié)果是由蓋亞(Gaia)測量的恒星距離、顏色和星等與預(yù)測它們在銀河系分布的模型相結(jié)合得出,這項研究發(fā)表在《天文學(xué)與天體物理學(xué)》上。就像圓柱體中沒有氣體時火焰會消失一樣,隨著現(xiàn)有氣體的熄滅,銀河系中恒星形成的節(jié)奏預(yù)計會以沉積氣體為燃料,緩慢而連續(xù)地下降。

研究結(jié)果表明,盡管這一過程發(fā)生在銀河系盤形成的最初40億年,但一次嚴(yán)重的恒星形成爆發(fā),或“恒星嬰兒潮”,扭轉(zhuǎn)了這一趨勢。一個富含氣體的衛(wèi)星星系與銀河系合并,并有可能引入新燃料,重新激活恒星形成的過程。這一機(jī)制將解釋距離、年齡和質(zhì)量的分布,這些分布是根據(jù)歐洲航天局蓋亞衛(wèi)星的數(shù)據(jù)估計出來。研究第一作者、ICCUB研究員羅杰·莫爾(Roger Mor)說:這些恒星形成的時間尺度,以及這一過程中所涉及的巨大恒星質(zhì)量(數(shù)以百萬計倍太陽質(zhì)量)表明,銀河系盤狀物并沒有一個穩(wěn)定而暫停的演化過程。


通過分析太陽環(huán)境中300多萬顆恒星的精確距離,我們已經(jīng)找到了答案。多虧了這些數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)在80億到100億年前控制銀河系盤演化的機(jī)制。星系盤并不比我們在黑夜中看到的明亮帶大,也沒有光污染。”就像當(dāng)今許多研究領(lǐng)域一樣,這些發(fā)現(xiàn)之所以成為可能,是因為大量前所未有的精確數(shù)據(jù)和長時間計算相結(jié)合。宇宙學(xué)模型預(yù)測,由于與其他星系的合并,銀河系一直在增長,這一事實已經(jīng)被其他使用蓋亞數(shù)據(jù)的研究闡明。其中一個合并可能是本研究中發(fā)現(xiàn)的劇烈恒星形成爆發(fā)的原因。用于探測恒星形成的300萬顆恒星分布,蓋亞給出了這些物體在銀河盤上的距離。

UB量子物理和天體物理系講師弗朗西斯卡?菲格拉爾斯(Francesca Figuerars)指出:事實上,恒星形成的峰值是如此清晰,不像在Gaia數(shù)據(jù)可用之前的預(yù)測,我們認(rèn)為有必要將其解釋與外部星系的宇宙學(xué)演化方面的專家一起討論。來自孔普盧騰斯馬迪德大學(xué)(complu騰斯University of Mardid)的恒星建模專家、論文合著者桑蒂·羅卡-法布雷加(Santi Roca-Fabrega)表示:得到的結(jié)果與目前宇宙學(xué)模型預(yù)測相符,而且,從蓋亞的視角看我們星系是一個出色的宇宙學(xué)實驗室,可以在更大的宇宙尺度上測試和完善模型。


博科園-科學(xué)科普|研究/來自:?巴塞羅那大學(xué)
參考期刊文獻(xiàn):《天文學(xué)和天體物理學(xué)》
DOI: 10.1051/0004-6361/201935105
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