圖中是哈勃太空望遠鏡觀測的銀河系中心膨脹區(qū)域。許多昏暗模糊的恒星是類似太陽的恒星，基于其化學(xué)成分不同，它們以不同速度環(huán)繞銀河系中心膨脹區(qū)域運行。

新浪科技訊 北京時間1月20日消息，據(jù)國外媒體報道，多年以來，研究人員一直觀察銀河系中心膨脹區(qū)域中的恒星，發(fā)現(xiàn)這些恒星富含較重元素，它們的質(zhì)量比氫和氦更大，恒星運行速度比沒有這些較重元素的恒星快兩倍。這項最新發(fā)現(xiàn)可能有助于解答一些問題：銀河系中心膨脹區(qū)域是否由這些快速移動恒星形成的，或者是形成于與另一個星系的遠古碰撞過程，還是由以上兩個過程結(jié)合形成的。

1月11日，美國密歇根大學(xué)天文學(xué)家威爾·克拉克斯頓(Will Clarkston)在第231次美國天文學(xué)會會議上說：“銀河系中心膨脹區(qū)域是星系的一個重要組成部分，它包含10-20%星系質(zhì)量，迄今為止科學(xué)家對它的形成進化仍不是完全理解。”

克拉克斯頓梳理了哈勃太空望遠鏡過去近十年的勘測數(shù)據(jù)，從而測量這些恒星盤繞星系中心的速度有多快。盡管陸基望遠鏡已測量了這些恒星朝向或者遠離太陽的運行狀況，但是基于哈勃太空望遠鏡觀測數(shù)據(jù)的最新研究揭曉了這些恒星如何環(huán)繞銀河系中心運行。

克拉克斯頓說：“我們的研究首次表明，在恒星運行的側(cè)面存在差異性。”

銀河系中心膨脹區(qū)域的誕生

銀河系是一個典型的螺旋星系，旋臂在環(huán)繞銀河系中心膨脹區(qū)域的平面構(gòu)成曲線結(jié)構(gòu)，但是銀河系中心膨脹區(qū)域的形成仍是一個未解謎團。在過去，天文學(xué)家認為，銀河系中心膨脹區(qū)域是由古老恒星構(gòu)成。但是越來越多的證據(jù)顯示，銀河系中心膨脹區(qū)域存在著年輕恒星。結(jié)合其他觀測結(jié)果表明，銀河系可能曾經(jīng)與另一個星系發(fā)生碰撞。

美國太空望遠鏡科學(xué)研究所哈勃研究小組成員安娜麗莎·卡拉米達(Annalisa Calamida)說：“當(dāng)前有許多理論描述銀河系和中心膨脹區(qū)域的形成，一些專家稱銀河系中心膨脹區(qū)域形成于130億年前，如果是這樣的話，膨脹區(qū)域所有的恒星應(yīng)當(dāng)非常古老，并且具有類似的運動特征。但是也有專家認為，中心膨脹區(qū)域形成于銀河系的生命期，當(dāng)?shù)谝慌阈钦Q生之后這些恒星開始緩慢進化。”

為了更好地理解銀河系中心膨脹區(qū)域，克拉克斯頓、卡拉米達和他們的同事分析9年以來的哈勃太空望遠鏡觀測數(shù)據(jù)檔案，跟蹤觀察了中心膨脹區(qū)域大約1萬顆類太陽恒星如何移動。然后他們通過歐洲南方天文臺甚大望遠鏡的光譜數(shù)據(jù)分析評估這些恒星的化學(xué)成分。

在比較了兩者之后，研究小組發(fā)現(xiàn)，由于恒星的化學(xué)成分不同，銀河系中心膨脹區(qū)域恒星的運動也發(fā)生了變化。對于天文學(xué)家而言，除了氫和氦的所有元素都被認為金屬元素，他們發(fā)現(xiàn)含有較重元素的恒星快速環(huán)繞銀河系中心膨脹區(qū)域，它們比古老、缺少金屬元素的恒星運行速度更快。

克拉克斯頓說：“實際上我們以化學(xué)成分將這些恒星劃分為富含金屬和缺少金屬的恒星。”將這些恒星的運動與其它恒星進行對比，將發(fā)現(xiàn)克拉克斯頓所說的兩個恒星群體的“指紋”，這是一個模糊的圖像，突出了它們不同的速度。

他還指出，銀河系中心膨脹區(qū)域的恒星存在明顯的旋轉(zhuǎn)感，這有些令人吃驚。

3D膨脹區(qū)域

像犯罪現(xiàn)場的指紋一樣，最新調(diào)查結(jié)果并不能立即表明過去發(fā)生了什么，但是它們提供了強有力的線索能夠跟蹤調(diào)查。卡拉米達說：“我們研究的這些恒星表明了這兩種類型恒星的特征，因此這些分析將有助于我們更好地理解銀河系中心膨脹區(qū)域的起源。”

富含金屬的恒星形成于之前幾代恒星釋放的金屬，不同的誕生環(huán)境導(dǎo)致運行速度的差異，或者它們可能是由一個碰撞星系產(chǎn)生的。

最新數(shù)據(jù)將有助于科學(xué)家更好地理解銀河系中心膨脹區(qū)域的形成過程?？死怂诡D指出，其他研究人員已將這項發(fā)現(xiàn)應(yīng)用至模型之中，這將形成更詳細的預(yù)測，進而檢測觀測結(jié)果。

克拉克斯頓說：“我們已找到了‘恒星指紋’，我們希望進一步發(fā)展‘太空法醫(yī)學(xué)’，這樣我們就能發(fā)現(xiàn)銀河系中心膨脹區(qū)域詳細的運行情況。”

這項最新研究將作為美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的“探路者”，該望遠鏡將于2019年發(fā)射升空，它的一項任務(wù)是探索銀河系的遠古歷史。與此同時，克拉克斯頓的研究團隊計劃梳理更多的恒星檔案，對比它們的化學(xué)成分和旋轉(zhuǎn)運行狀況。

克拉克斯頓說：“哈勃太空望遠鏡提供了對銀河系內(nèi)核的一個狹窄筆形射束觀測視角，同時，我們比之前的研究觀測到更多的恒星，下一步將有助于我們拓展研究分析，沿著不同視線進行額外的觀察，這將使我們能夠?qū)︺y河系中心膨脹區(qū)域恒星復(fù)雜性進行三維勘測。”(葉傾城)

關(guān)鍵詞： 銀河系 重金屬 恒星