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Amina Helmi和她的团队当时正争分夺秒地解读这些数

来源:三牛平台-三牛娱乐-三牛网站 | 发表日期:2019-03-20

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  来历:Nature天然科研

  来自盖亚勘探器的最新数据从根本上改动了咱们对银河系演化的认知。

  上一年4月的一天,Amina Helmi在前往荷兰北部上班的路上起了一阵鸡皮疙瘩,并不是因为天气冷,而是因为一种朴实的等待。几天前,欧洲航天局(ESA)的“盖亚”(Gaia)任务将曩昔五年制作而成的超详细银河系地图全数发布。作为格罗宁根大学的一名地理学家,Amina Helmi和她的团队其时正分秒必争地解读这些数据,以期祖先一步解开银河系的隐秘。

  

Amina Helmi和她的团队当时正争分夺秒地解读这些数

  来历: ESA/Gaia/DPAC

  加班加点赶进展,激动得睡不着觉,Helmi和搭档都预见将有大事发作。团队总共发现了3万颗“叛逃”恒星。不同于银河系主体中其他天体的平面盘形绕轨运动,这些不守规则的恒星逆其道而行之,沿着带领它们脱离银道面的轨迹运动。

  团队用了几周的时间,发现了这群亮堂的恒星昭示着银河系前史上一段不为人知的紊乱曩昔:年青的银河系曾与一个巨大的伴星系发作过磕碰。这个巨大的伴星系曾环绕着银河系运动,就像行星环绕恒星而转,但在约80亿-110亿年前,两者发作了磕碰,导致银盘发作巨变,恒星四散开来。这是迄今已知的在银河系构成人类所熟知的旋臂结构前的最终一次大磕碰。

  几十亿年来,那次陈旧的磕碰留下的信号就在咱们眼前,但一向到盖亚数据集发布之后,地理学家才干检测到它。Helmi对此点评道:“能够发现银河系前史上的这一里程碑事情简直太棒了。”

  多亏了盖亚任务,这类具有重大意义的发现层出不穷。盖亚任务的方针是编制一张包括10亿多颗局域恒星的星表,记录下它们的亮度、温度、年纪、方位和速度。

  其间,恒星的方位和速度对地理学家来说特别重要:盖亚任务之前,科学家一向短少关于许多恒星的间隔和“自行”(恒星在天空中的移动)的高精度丈量数据。

  一旦有了这些要害信息,就像Helmi和她的搭档相同,研讨人员能寻觅到沿着和谐轨迹一起运动的天体,并发现它们的一起来历。知道恒星速度还有助于追溯暗物质的影响——谜一般的暗物质尽管看不见摸不着,却是银河系的首要质量来历,其引力能够曲折恒星的运动轨迹。

  自从2018年4月盖亚数据集发布以来,已有几百篇论文相继发表出来,它们所描绘的银河系比咱们原先所想象的更有生机,也更杂乱。这个银河系中充满了惊喜,比方那些指向暗物质团存在的痕迹,或许能让科学家进一步知道暗物质的性质。英国剑桥大学地理学家Vasily Belokurov表明,那些简单发现的初期效果现已带来了改动,但这仅仅一场地理学大发现的预演:“咱们对银河系的知道现已彻底改动了。”

  动乱的曩昔

  太阳系间隔银河系中心约8000秒间隔(约2.6万光年),坐落银河系边际的次级旋臂——猎户座悬臂。从这一高处望去,能够看到整个夜空群星闪烁,科学家也有必要从这个方位制作出整个银河系的结构。

  到20世纪中叶,地理学家现已有了一个大致结构,他们以为银河系的恒星首要会集在中心核球内,并被相似蛇形曲折的旋臂包裹,周围还有一圈较薄的球形晕轮。上世纪七、八十年代,研讨人员现已推导出这种结构是怎么在曩昔几十亿年中渐渐构成的——开端不过是一团暗物质、气体和尘土。可见成分先是塌缩成盘状结构,再经过吞噬较小的卫星星系逐步向外胀大。之后,地理学家运用地上望远镜重复拍照整个夜空,捕捉到了更多细节。这类观测活动让科学家能够近间隔调查恒星晕等大型星系目标,他们在恒星晕中发现了进入恒星碎屑流的小型星系剩余。

  可是,地上观测得到的银河系结构信息究竟有限,这首要因为地球的扰动大气会影响恒星间隔的丈量精度。此外,尽管能够经过色彩改动判别恒星朝向地球或远离地球的运动速度,但想要得到恒星自行和完好的三维速度信息却很难,因为从人类时间尺度来看,天空中大部分天体的运动能够说是微乎其微。因此,恒星之间的联系变得反常隐晦,而寻觅不同恒星的运动相似性或能作为破解这类联系的重要头绪。

  2000年立项,13年后才正式发动的盖亚任务耗资约8.44亿美元,正是为了添补这些空白而生。盖亚勘探器的绕日轨迹略大于地球的绕日轨迹,它能够从不同的方位捕捉同一颗恒星的信息。由此一来,地理学家就能经过“恒星视差”来核算恒星间隔,恒星视差是指观测目标的视位随观测方位改动而发作的极小改动。欧洲航天局的“依巴谷”(Hipparcos)卫星曾在1989年-1993年运转期间搜集过相似的视差数据,但盖亚的丈量精度要高100倍,灵敏度也更佳,足以让人类窥见银河系更深处的真容:在盖亚所观测的10亿多颗恒星中,约99%的恒星间隔从未得到准确丈量。

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