天文学家在银河系光环中发现了12至130亿年前的恒星

麻省理工学院的天文学家在银河系光晕中发现了极其古老的恒星，银河系光晕是包围整个主银盘的恒星云。这些物体形成于12 至 130 亿年前，当时第一个星系正在形成。研究人员将这些恒星标记为小型吸积恒星系统(SASS)恒星，因为他们相信每颗恒星都曾经属于自己的矮星系，后来被更大但仍在增长的银河系吸收。

“鉴于我们对星系形成的了解，这些最古老的恒星肯定应该在那里，”麻省理工学院的安娜·弗雷贝尔教授说。

“它们是我们宇宙家谱的一部分。现在我们有了一种新的方法来找到它们。”

当他们发现类似的 SASS 恒星时，弗雷贝尔教授和同事希望将它们用作超微弱矮星系的类比，这些矮星系被认为是宇宙中幸存的第一批星系。

这些星系至今仍然完好无损，但距离太远且昏暗，天文学家无法深入研究。

由于 SASS 恒星可能曾经属于类似的原始矮星系，但它们位于银河系中，而且距离更近，因此它们可能是了解超微弱矮星系演化的一把钥匙。

弗雷贝尔教授说：“现在我们可以在银河系中寻找更多更亮的类似物，并研究它们的化学演化，而不必追逐这些极其微弱的恒星。”

这些恒星的低化学丰度确实暗示它们最初形成于 12 至 130 亿年前。

事实上，它们的低化学特征与天文学家之前测量的一些古代超微弱矮星系的化学特征相似。

该团队的恒星是否起源于相似的星系?它们是如何来到银河系的?

凭着直觉，科学家们检查了恒星的轨道模式以及它们如何在天空中移动。

这三颗恒星位于银河系光环的不同位置，估计距离地球约 30,000 光年。

当天文学家利用欧空局盖亚卫星的观测数据追溯每颗恒星围绕银河系中心的运动时，他们注意到了一件奇怪的事情：相对于主盘中的大多数恒星(它们像赛道上的汽车一样移动)，所有三颗恒星似乎都在运动错误的方法。

在天文学中，这被称为逆行运动，是一个物体曾经被吸积或从其他地方吸引过来的提示。

弗雷贝尔教授说：“让明星与其他成员走错路的唯一方法就是你把他们扔错了路。”

事实上，这三颗恒星的轨道运行方式与银盘的其他部分甚至光环完全不同，再加上它们的化学丰度较低，这一事实有力地证明了这些恒星确实很古老，并且曾经属于更古老的恒星。 ，较小的矮星系以随机角度落入银河系，并在数十亿年后继续其顽固的轨迹。

作者很好奇逆行运动是否是天文学家之前分析过的光晕中其他古代恒星的一个特征，他们查阅了科学文献，发现了其他 65 颗恒星，它们的锶和钡丰度也较低，似乎也与逆行运动相反。银河流。

“有趣的是，它们都非常快——每秒数百公里，但走错了路，”弗雷贝尔教授说。

“他们在逃亡!我们不知道为什么会出现这种情况，但这是我们需要的拼图的一部分，而我在开始时并没有预料到。”

研究人员渴望寻找其他古老的 SASS 恒星，他们现在有一个相对简单的方法来做到这一点：首先，寻找化学丰度较低的恒星，然后跟踪它们的轨道模式以寻找逆行运动的迹象。

在银河系超过 4000 亿颗恒星中，他们预计该方法将发现一小部分但数量可观的宇宙最古老恒星。

“与三名女本科生一起工作真是太棒了。这对我来说是第一次，”弗雷贝尔教授说。

“这确实是麻省理工学院方式的一个例子。我们的确是。无论谁说‘我想参与’，他们都可以做到，然后好事就会发生。”

该团队的论文发表在《皇家天文学会月刊》上。