盖亚的新人口普查,带来新发现? 作为欧洲航天局 (ESA)的一个天文研究的神器——盖亚空间望远镜 (Gaia),又一次体现出它的重大价值,在最新披露的,银河系恒星人口普查中,天文学家们,披露了更多关于银河系的观测数据。 结合这些数据,天文学家们,绘制出银河系最新的三维立体图,相比2018年4月的那次,此图上又精确地添加了将近1亿颗恒星的坐标与观测数据。 当然,这个数量级,与我们理论预测银河系的2万亿颗相比,还是沧海一粟!但,这次最新的银河系的人口(恒星数量)普查结果的出炉,让我们对自己所在的银河系,从过去简单粗暴的理解,有了一次飞跃性的认知。 银河系,到底是咋来的呢?过去我们是这样认知的 众所周知,我们的地球是在 46亿年前 开始一点点形成的,而自己所在的太阳系也有 50亿年历史 了,那作为太阳系的母体——银河星系呢?它究竟又是怎么样诞生的呢? 在过去主流的理论里,我们认为: 银河系,一开始就形成于宇宙之初,就有一个大质量巨大的黑洞,然后他携带着一大片星云,形成最原始的银河系核心胚胎。 而星云中,也随着时间流逝,也渐渐生成了一些恒星,一点点形成银河系最初的雏形。接着,星系之间的巨大引力下,我们的银河系不断与周边的星系发生激烈碰撞,新的星系不断合并、吞噬,从而才获得源源不断生长的动力,使得银河系的规模逐渐庞大,最终才演变成了咱们今天所看到的样子。 在银河系136亿的历史,是一段充满着暴力的吞并进程, 可最新的观测数据,告诉我们,这样的推理,很显然是有点以偏概全了,银河系的形成没我们所想那么简单粗暴…… 我们的银河系,如同宇宙大部分其他的星系那样,虽然也会与其他星系发生碰撞,但很显然,它的成长过程,没有我们想象中那么" 暴力 "! 过去的理论依据,是我们在银河系所观测到的盖亚香肠(Gaia Sausage)星系,一个大约有100亿年历史,可在8~11亿年前,就与银河系合并的一个星系的遗迹。 如今我们所观测到这个矮星系,至少为银河系,添加了8个球状星团和500亿太阳质量的恒星、气体和暗物质。 星系的合并,不仅重建了银河系,它所带给银河系的新气体,也引发了新一轮的恒星诞生,才使的原本更薄的圆盘膨胀成为相对厚点的圆盘。 可银河系的最新人口普查,给了我们新的视角 结合这次最新的数据,天文学家们,重点依托于一个名叫 UGC 10738星系的最新发现,最终拿出了挑战性的新认知。 UGC 10738星系,是一个距我们大约3.2亿光年、同样是螺旋状的星系,宽厚结构比例与我们的银河系极其相似。 可这一点, 能说明什么? 至少一单:如今我们所能观测到的,这个远比我们的银河系更年轻的星系,却拥有着与我们现在银河系非常相似的结构。那就说明了,类似于我们银河系,这样螺旋状的结构,其实在宇宙中,是非常常见的。 它或许,就代表着宇宙中,星系相对比较稳定的状态,完全不是是我们之前所想象那样,银河系一直处于不断合并吞噬,然后变换着各种形状的的成长路径…… 类似的结论,其实在去年8月份时,欧洲南方天文台(ESO),就曾利用智利的阿尔玛射电望远镜,看到过一个闪烁着金色光环的原始星系,它被命名为 SPT0418-47 ,大约距离我们 120亿 光年,换言之就像我们宇宙大约 16亿岁 时的样子,正好比我们婴儿时期的银河系。 其实,在那个时候,天文学家就很讶异于它的"井然有序",这个观测结果,其实已经对我们旧的星系形成理论,发出了挑战! 但毕竟太远了,观测到的细节还是很有限,可通过SPT0418-47星系,我们已能粗鲁地看到它的整体结构,但它的婴儿期,跟我们如今的壮年期,从结构上,似乎并没有太大的差距。 而3.2亿光年外的UGC 10738,它的边缘正对着我们,不仅给我们更清晰的角度,且有一个非常干净,清晰的视野,特别是通过欧洲南方天文台部署在智利的甚大望远镜,天文学家们,可以清晰地分离来自其结构的每部分光线。 就像我们的银河系一样,它其实就如同 一个大汉堡:比如银河 ,那 400光年厚 ,包含气体、尘埃和星星就像汉堡的肉饼片,而在其外层还叠着密度更稀薄可厚更大的圆盘上下厚度可延续 1000光 年,这里面只有星星,而整个圆盘的外直径约为 10万光年 !而我们的太阳系,则在距离银河系中心位置 2.3万光年的外旋臂上...... 夹心的薄盘上,你会发现很多刚诞生不久的年轻恒星,特征是金属含量丰富,而厚度更大密度稀薄的则是那些年龄至少超过了 100亿年 的恒星。 在盖亚最新观测数据披露前,天文学家,一直无法搞懂,因为这样的现象与结构,究竟是如何形成的。但新的数据,不仅提供了银河系光晕中星团的运动,还能透过分析它们的化学成分,锁定于它们确实是起源于星系之外。而计算机的模拟,则表明,星系碰撞,或许将形成恒星的物质送入银河系的中心,中心区域的不断合并、加热,如同一个造星(恒星)工厂,先出现在汉堡结构的肉片薄圆盘,然后慢慢膨胀,送到外层较厚的圆盘区域。 很多人或许会很好奇:天文学家,是如何判断恒星的年龄呢? 判别方法主要有两个关键步骤: 一、通过恒星的化学成份,来粗略地判断它的年龄。因为,年轻的恒星比年老的恒星,会含有更多的金属元素。因为这些金属元素,在星系中也不存在,只有通过一两代恒星由较轻元素的核聚变,最终才会产生了它们。 二、而恒星的化学组成,则可以从它们的光谱中读出——某些波长的光亮度或暗度取决于存在的元素。 完成这次更详细、精度更高的银河系恒星人口大普查的关键角色,名叫盖亚Gaia的太空望远镜,作为欧空局依巴谷卫星的升级版本,它的分辨率,据官方披露数据,最高时可达到史无前例的0.024毫角秒,但预计实际测量精度也能达到0.1毫角秒,光这本事,这足以让它"窥探"到我们在地面无法看到的细节真相。 随着,借助于更精密的外太空望远镜,我们对天体和宇宙的认识就会越准确。破解银河系更完整的诞生过程,人类文明的来龙去脉,这宇宙更多的真相,获得更多更真实的依据! #全能创作者# 主要参考文献: 1、科技日报,《外媒:120亿光年之外发现"婴儿期"类银河系星系》 2、Sciencealert,The Formation Story of Our Galaxy Just Got Less Violent, But More Interesting 3、wikipedia, Gaia Sausage释义。