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中国LAMOST巡天发现银河系“外来移民”化学证据

2019年04月30日 15:30 来源:中国新闻网 参与互动 
中国LAMOST巡天发现银河系“外来移民”化学证据
    来自矮星系的亚巨星。《中国国家天文》/绘图

  中新网北京4月30日电 (记者 孙自法)中国科学院国家天文台30日在北京宣布,基于中国国家重大科技基础设施——郭守敬望远镜(大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜,英文缩写LAMOST)巡天数据最新发现并研究证实,银河系内一颗重元素含量超高的恒星起源自被银河系瓦解并合的矮星系。这一被天文学家形象称为确认是银河系“外来移民”的恒星,是国际上首次在银河系中发现的低镁重元素超丰恒星。

中科院国家天文台副台长、LAMOST运行和发展中心主任、成果论文通讯作者赵刚研究员发布成果。 孙自法 摄
中科院国家天文台副台长、LAMOST运行和发展中心主任、成果论文通讯作者赵刚研究员发布成果。 孙自法 摄

  由中科院国家天文台副台长、LAMOST运行和发展中心主任、成果论文通讯作者赵刚研究员领导中日合作研究团队完成的这项重大天文发现及研究成果,已于北京时间当天凌晨获国际权威学术期刊《自然·天文》(Nature Astronomy)在线发表。

中科院国家天文台副台长薛随建主持成果发布新闻通气会。 孙自法 摄
中科院国家天文台副台长薛随建主持成果发布新闻通气会。 孙自法 摄

  赵刚介绍说,研究团队利用LAMOST现已突破千万量级的光谱巡天数据,在银河系晕(银晕)中发现了一颗快中子俘获过程元素(包括铕、铀、金等)含量超高的特殊恒星,其化学成分明显异于银河系的晕族恒星,却与银河系近邻矮星系中的恒星极为相似。

  研究团队通过进一步分析基于日本国立天文台8米昴星团望远镜拍摄的高分辨率光谱,精确测量了该颗特殊恒星的24种化学元素含量,发现其铕相对于铁的比率是太阳的10倍多,但镁元素以及其他阿尔法(Alpha)元素(包括硅、钙和钛等元素)的含量异常低,仅为同类恒星的五分之一。研究发现该恒星的化学成分与矮星系恒星高度吻合,明确了该恒星源自被银河系瓦解的矮星系,并揭示了该恒星重金属元素含量超高的形成机制,是在其原属矮星系经历了极为罕见的中子星并合之后形成。

成果论文第一作者、中科院国家天文台助理研究员邢千帆博士介绍最新发布成果亮点。 孙自法 摄
成果论文第一作者、中科院国家天文台助理研究员邢千帆博士介绍最新发布成果亮点。 孙自法 摄

  赵刚表示,这项发现及研究成果,为银河系并合事件提供了确切和可靠的化学新证据,快中子俘获过程元素超丰的化学特征也将成为识别银河系“外来移民”的新线索。

  成果论文第一作者、中科院国家天文台助理研究员邢千帆博士指出,类似银河系这样的大型星系被认为是通过并合矮星系形成,但此前天文学家对银河系中有多少恒星来自于矮星系以及这些恒星具有什么样的特征仍知之甚少,而恒星很大程度上保留了它诞生时所处环境的化学成分,通过分析恒星的化学成分可以追溯它们的起源。

  中科院国家天文台研究团队依托LAMOST巡天提供的海量光谱数据,在银晕内发现目前已知铁含量最高的快中子俘获过程元素超丰恒星,后续通过与日本国立天文台科研人员进行8米光学望远镜高分辨率光谱联合观测,证实该颗重元素含量超高的恒星起源自被银河系瓦解并合的矮星系。

  邢千帆表示,这颗恒星的发现首次揭示了银河系内快中子俘获过程元素超丰恒星的吸积起源,为银河系并合矮星系提供了清晰的证据,显示银晕中的快中子俘获过程元素超丰恒星极可能全部来自于瓦解的矮星系,同时为中子星并合是快中子俘获过程发生的主要天体物理场所提供了证据支持。该成果将为研究银河系的并合历史提供理想的示踪体,并加深人类对星系形成和演化的认识。(完)

【编辑:张燕玲】

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