【48812】新知│银河系里的“波涛”来自什么地方?研讨人员有了最新发现
新京报快讯(记者张璐)记者今日(5月9日)从中科院国家地理台得悉,西华师范大学与国家地理台研讨人员使用LAMOST(郭守敬望远镜)和Gaia卫星数据,对反银心子结构包括麒麟座星环、三角座-仙女座星流和A13等来源展开研讨,发现它们并不是被银河系吸积的矮星系的遗址,而是银河系外盘的一部分。该定论完毕了地理界长期以来关于反银心子结构来源的争议。该效果已在世界闻名地理期刊《天体物理学报》上宣布。
研讨还发现,反银心的子结构可延伸到间隔银河系中心9.78万光年处,是经典银盘标准的2倍。这也佐证了2018年世界团队使用LAMOST数据发现银河系标准比传统认知的大了一倍的定论。
反银心是银河系内和银心相反的区域。西华师范大学物理与空间科学学院副研讨员李静说,银河系像一个大的圆盘,其中心被称为银心,地球坐落银河系的一条旋臂之上,从地球的视角背对银心的方向便是反银心方向。
20年前,经过美国斯隆数字化巡天项目,研讨人员发现银河系的反银心方向有一些恒星密布区域,前期被一致称为反银心子结构。这些子结构一起构成了反银心方向上共同的风景线,它们替换出现在银盘的南北两边,勾勒出银盘近似波涛状崎岖的美丽姿势(图1)。
到现在,地理学家在反银心方向上已发现的子结构包括北近结构、南中结构、麒麟座星环,A13和三角座-仙女座星流,从内向外从3.9万光年到9.8万光年顺次延展摆放。
这些子结构的发现让地理学家从头知道到银河不是传统认知的润滑扁平盘,而是星波泛动的“不安分”银河。但这些反银心子结构究竟来源于哪里?地理学家对此一向存在争议。
李静解说说,理论模型以为,宽广的银晕区域中恒星散布应该是滑润均匀的,开始人们以为这些成团的子结构是银河系以外矮星系,在银河系引力效果下被吸积进来的。
近年来,跟着地理观测技能的开展,科研人员对反银心部分子结构成员星光谱做多元化的剖析,以为这些子结构很或许来源于银盘。
此次LAMOST和Gaia是怎么发挥效果的?李静标明,团队使用LAMOST在银河系反银心观测的大样本数据优势,从LAMOST数据里的K型和M型巨星样本中认证出589颗一起包括麒麟座星环、三角座-仙女座星流和A13结构的成员星,这是现在最大的反银心子结构成员星样本。
“这是咱们作业的一大打破,之前发现的成员星都是二三十颗的量级,而咱们得知的样本挨近600颗星。”她解说说,K型和M型巨星的特点是很亮,使科研人员能探测到间隔更远的区域。
李静进一步解说说,研讨人员从三个方面临反银心子结构成员星进行了研讨——即化学元素丰度、运动学以及能量角动量特征。Gaia卫星能够高精度丈量恒星方位的改变,结合LAMOST取得的视向速度参数,能够复原恒星在空间的三维运动速度。
传统研讨以为,银河系盘具有薄盘和厚盘两个组成部分(图2)。挑出反银心子结构成员星后,科研人员将它们与银盘恒星进行“亲子判定”,惊喜地发现,这些成员星与银盘近圆形运动轨迹类似,金属丰度与厚盘星类似,能量角动量与薄盘近似,这些特征都标明这些子结构成员星或许来自于银盘。
进一步验证后,研讨者发现,这些子结构成员星的a元素丰度显着低于厚盘。这是由于相对于内盘(薄盘和厚盘都归于内盘),银河系外盘(相对于传统的薄盘和厚盘区域,更靠外的盘区域)现在还存在许多冷气体,分子云密度低于内盘,历史上均匀的恒星构成功率低,化学元素的丰度添加不充分,所以a元素丰度比厚盘低。因而,地理学家估测,这些反银心子结构来源于银河系外盘。
此次研讨的子结构散布于间隔银河系中心3.9万光年到9.78万光年的规模,这也证明了离银心9.78万光年处任旧存在外盘成分。“研讨定论佐证了银盘的半径至少有9.78万光年,是最早人们知道的银盘标准的两倍。”李静说,2018年,国家地理台研讨员刘超领导世界研讨团队根据LAMOST数据得出效果——银河系从“二环”扩建到“五环”,此次研讨的定论也与之相吻合。