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新研究测定银河系内部光环年龄 达114亿年(图)

http://www.kexue.com 2012-06-01 09:37:58 搜狐科学  发表评论


银河系内部光环的年龄为114亿年 

  据美国太空网站报道,最新一项研究现已空前精确地测定了银河系的年龄,之前研究银河系内部光环——环绕银河系螺旋系盘的区域,显示银河系形成于100-130亿年前。但最新一项研究将银河系年龄更加精确化,显示银河系内部光环的年龄为114亿年。

  研究报告作者美国巴尔的摩市太空望远镜科学协会的詹森-卡里拉称,这项最新研究将帮助天文学家从一般意义上更好地理解星系进化。我们基本上消除了主要障碍,形成了一个完整的银河系进化图像,揭晓了随着历史变迁星系如何进化和形成。

  银河系结构

  银河系是由三个主要部分构成:中心膨胀区域,相对扁平盘和环绕光环的球体。光环包含着球状星团——密集凝聚着数百万颗恒星,许多科学家认为银河系光环是由两个独立恒星群体构成,因此将银河系光环细分为内部光环和外部光环。

  银河系的三个主要部分被认为形成于不同时期,首先是光环形成。银河系最古老的球状星团年龄为135亿年,意味着仅距离宇宙大爆炸2亿年后形成。但是天文学家却很难成功地精确测定光环区域恒星的年龄,因此理解整体光环如何及什么时间形成仍是一个难题。

  卡里拉观测了垂死光环区域恒星,它们仅是从“活跃融合工厂”至奇特天体白矮星的过渡体。

  研究新白矮星

  白矮星是已耗尽自身燃料相对小型恒星的残骸体,它们的亮度较低,但拥有超密集的物质核。在银河系中绝大多数恒星都是白矮星,其中包括我们的太阳最终将以白矮星的形式终结生命。

  卡里拉称,白矮星密度是地球“正常”物质的100万倍,但是这些奇特天体在一些重要方面能将问题简单化。它们是简单恒星,这样的恒星仅由一种原子——氢子控制。

  卡里拉利用这些简单性自然特性,使用全球几种不同望远镜的观测数据,研究了一种通过分析氢排放量的方法来测试白矮星的年龄。他对氢排放量进行恰当地分析,揭示了白矮星的质量和其它重要特征,这些特征可用于评估白矮星的年龄,以及什么时间从活跃恒星过渡为垂死矮星。

  他通过研究新诞生白矮星的光谱来校准这项技术,他和研究同事对梅西耶4球状星团(已知其年龄大约125亿年)中白矮星的温度进行勘测进而绘制出光谱。卡里拉对银河系内部光环刚演变成白矮星的4颗恒星进行了研究。

  对这4颗内部光环恒星的研究分析显示其年龄为114亿年。这项研究结果比之前评估的内部光环年龄更加精确,该研究报告发表在5月30日出版的《自然》杂志上。

  美国亚利桑那州基特峰国家观测台的蒂莫西-比尔斯说:“这项最新研究测定了银河系内部光环恒星群体的年龄,从而进一步增强了我们理解银河系恒星形成和进化的学识。”

  理解银河系

  银河系内部光环的年龄大约是114亿年,外部光环被认为历史更加久远一些,一些构成银河系的远古星系团年龄大约是135亿年。

  卡里拉计划研究银河系外部光环中白矮星的年龄,同时,他还将研究内部光环中更多的白矮星,进一步理解这些恒星进化形成的时间。

  这项最新技术不能直接应用于其它星系,由于白矮星非常遥远,光谱较为昏暗,难以详细研究。但是这项研究结果将帮助天文学家理解一个星系进化的基本面。卡里拉称,如果能够知道内部光环形成年代,那将更加易于分析星系的形成方式。(卡麦拉)

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