赫特福德郡大学领导的研究揭示了我们最近的邻近星系仙女座星系的戏剧性历史。小林千秋教授和国际天体物理学家团队利用最先进的模型,通过银河考古学确定了银河系历史的细节,银河考古学是一种检查恒星化学成分及其宿主星系发展的方法,以重建其过去的。
这项研究已被《天体物理学杂志快报》接受发表,并可在arXiv预印本服务器上获取,该研究检查了仙女座星系的元素丰度,特别是行星状星云的存在情况——由垂死的外层脱落形成的气体和尘埃。低质量恒星和红巨星分支恒星。
分析表明,仙女座星系的形成比我们银河系的形成更加引人注目和有力。在最初剧烈的恒星形成爆发形成星系之后,20亿至45亿年前产生了第二层恒星,这很可能是由科学家所说的“湿合并”引发的——两个富含气体的合并引发大量恒星形成的星系。
长期以来,根据星系中单个恒星的位置和运动,科学家们一直认为仙女座星系很可能经历了两个星系的合并。小林教授的研究利用恒星的化学成分,为这种合并的性质和影响提供了新的线索,并解释了仙女座星系整个历史中恒星和元素是如何形成的。
赫特福德郡大学天体物理学研究中心的天体物理学教授小林教授说:“这是一个很好的例子,说明银河考古学如何为我们宇宙的历史提供全新的见解。通过分析不同年龄恒星的化学丰度在仙女座,我们可以生动地了解它的历史并更好地了解它的起源。
“虽然仙女座星系在很多方面与我们的银河系相似——它是一个大小相似的螺旋盘星系——但我们的新研究证实,它的历史要激烈得多、戏剧性得多,爆发性的活动形成了大量的恒星,并且有两个截然不同的星系。恒星形成的时代。”
小林教授的理论模型预测了仙女座星系两个圆盘部分中恒星的两种不同的化学成分——其中一个的氧含量是铁的十倍,而另一个则具有相似数量的氧和铁。这一模型已被行星状星云的光谱观测以及詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)对红巨星的光谱观测所证实。
这项新研究延续了小林教授正在进行的宇宙元素起源研究。正如她解释的那样,“氧是大质量恒星产生的所谓α元素之一。其他元素是氖、镁、硅、硫、氩和钙。
“已经用行星状星云测量了氧和氩,但仙女座星系距离如此遥远,以至于需要JWST来测量包括铁在内的其他元素。在未来几年,JWST和地面大型望远镜将继续观测仙女座星系,从而进一步重视仙女座星系的观测。新的发现。”