新研究提供迄今为止关于银河系如何以及何时形成的最佳证据

一项新研究为我们早期的银河系如何形成提供了迄今为止最好的证据，包括与一个关键的卫星星系的合并。 利用天文学中相对较新的方法，研究人员能够为银河系中大约一百颗红巨星的样本确定目前可能的最精确年龄。

利用这些数据和其他数据，研究人员能够显示出银河系在大约100亿年前与一个被称为Gaia-Enceladus的轨道卫星星系合并时发生了什么。他们的结果于2021年5月17日发表在《自然天文学》杂志上。

这项研究的共同作者、俄亥俄州立大学宇宙学和天体粒子物理学中心的研究员Fiorenzo Vincenzo说：“我们的证据表明，当合并发生时，银河系已经形成了大量自己的恒星。”

这些 “自制 “的恒星中，有许多最终出现在银河系中间的厚圆盘中，而从Gaia-Enceladus捕获的大多数恒星则在银河系的外晕中。

领导这个项目的英国伯明翰大学物理和天文学学院的Josefina Montalban说：“与Gaia-Enceladus的合并事件被认为是银河系历史上最重要的事件之一，塑造了我们今天对它的观察方式。”

通过计算恒星的年龄，研究人员首次能够确定，从Gaia-Enceladus捕获的恒星与大多数在银河系内诞生的恒星相比，具有相似或稍年轻的年龄。

Vincenzo表示，两个星系之间的剧烈合并不能不使事情发生动荡。结果显示，合并改变了已经在银河系中的恒星的轨道，使它们更加偏心。Vincenzo将恒星的运动比作一场舞蹈，来自前Gaia-Enceladus的恒星与在银河系内出生的恒星的运动方式不同。Vincenzo称，这些恒星甚至 “穿着 “也不同，来自外部的恒星显示出与银河系内出生的恒星不同的化学成分。

研究人员使用了几种不同的方法和数据来源来进行他们的研究。研究人员能够获得如此精确的恒星年龄的方法之一是通过使用星震学，这是一个相对较新的领域，探测恒星的内部结构。

俄亥俄州立大学天文学系的博士后研究助理Mathieu Vrard说，星震学家研究恒星的振荡，这是荡漾在其内部的声波。Vrard说：“这使我们能够得到非常精确的恒星年龄，这对于确定早期银河系中发生事件的时间顺序非常重要。”

这项研究还使用了一个叫做APOGEE的光谱调查，它提供了恒星的化学成分--这是确定其年龄的另一个帮助。Montalban表示：“我们已经展示了小行星学的巨大潜力，与光谱学相结合，对个别恒星进行年龄测定。”

研究人员说，这项研究只是第一步。Vincenzo表示：“我们现在打算将这种方法应用于更大的恒星样本，并包括频率光谱的更微妙的特征。”

“这将最终导致对银河系的形成历史和演变有一个更清晰的看法，为我们的星系如何发展创造一条时间线。”