科学家在银河系边缘发现最古老的恒星

　　天文学家发现了一个古老的天体遗迹。很久以前，银河系的引力撕裂了一个球状星团，粉碎了它的数千颗恒星，它们散布在15 度的天空中（大概一臂之外三只拳头的距离）。现在，新的研究结果表明，这些遗迹是我们银河系内或周围最古老的恒星之一。
　　银河系本身非常古老，是在大爆炸后约 2 亿年形成。在亿万年的时间里，新的恒星不断形成使它焕然一新，像太阳这样的＂现代＂恒星散落在银河系的螺旋平面上。但它过去的迹象仍然存在于球状星团中，这些星团挤满了通常有几十上百亿年历史的恒星。银河系有超过 150 个这样的球状星群，其中绝大多数漂浮在银河系平面之外的巨大光晕中。
　　这些球状星团是银河系中最古老的结构。我们知道这一点是因为天文学家已经测量了它们恒星的金属丰度。＂金属＂是天文学家所说的比氢和氦（充斥着婴儿宇宙的简单气体）重的元素。金属元素在恒星的腹部锻造而成，金属的丰度随着宇宙时间的推移而增加，因此恒星的金属丰度是其年龄的代表。
　　不过，虽然银河系的球状星团很古老，但似乎没有一个在早期星系聚集的过程中幸存下来。它们的金属含量最低为太阳中发现的金属的 0.2%。这与光晕中的孤立恒星形成对比，其中一些恒星的金属含量还要低得多。
　　天体遗迹的发现可能会为古代球状星团的消失提供线索。在 1 月 6 日的《自然》杂志上，法国斯特拉斯堡大学和德国马克斯普朗克天文学研究所的尼古拉斯·马丁（Nicolas Martin）及其同事报告了对银河系光晕中被称为 C-19 的恒星集合的详细研究。根据他们的数据，研究人员得出结论，这些恒星可能曾经是一个球状星团，因为它离我们的银河系太近而被撕裂。
　　观测表明，C-19 的恒星质量相当于 8000 个太阳的质量，相比球状星团质量要小。但它不再是球状的——银河系的引力将它拉长成了太妃糖的形状。这条恒星流在一个相对较近的极地轨道上绕银河系运行，在不到 5亿年的时间内，它就会进出银河系平面一次。在距离最近的地方，这条恒星流距银河系中心不到23000 光年；现在在距银河系中心 88000 光年外的轨道上旋转（距离太阳 60000 光年）。
　　研究团队成员、斯特拉斯堡大学的 罗德里格·伊巴塔（Rodrigo Ibata）通过将计算机算法应用于欧洲航天局盖亚卫星收集的海量数据集，领导了这一恒星流的发现。该团队随后使用多个地面望远镜进行跟踪，最终使用夏威夷莫纳克亚山上的双子座北望远镜和加那利群岛拉帕尔马的加那利大望远镜获得了八颗恒星的详细光谱。
　　光谱证实了早先的估计：这个解体星团的恒星金属丰度极低，只有太阳中发现的金属丰度的 0.05%——远低于迄今为止在任何现有球状星团中发现的。研究人员写道：＂迄今为止，在银河系、其周围或其他地方的任何恒星系统中，从未观察到如此低的金属丰度。＂
　　C-19 的近距离轨道表明它很早就加入了银河系，也就是在我们银河系存在的最初几十亿年的时候。这些古代遗迹证实球状星团可能在早期形成。只是我们银河系早期形成的那些球状星团一般无法在动荡的引力环境中幸存下来。
　　＂这个来自远古时代的遗迹，＂团队成员、加拿大维多利亚大学的朱利奥·纳瓦罗（Julio Navarro）说，＂为了解宇宙中恒星形成的早期时代打开了一扇直接而独特的窗口。＂
　　此图显示了最近在我们银河系边缘发现的 C-19 恒星流的位置。这条恒星流中的恒星曾经是一个古老的球状星团的一部分，该星团因与我们银河系的引力相互作用而被撕裂。提供太阳的位置以供参考。（太阳的大小不按比例显示。）大麦哲伦云和小麦哲伦云（银河系的卫星星系）出现在右下方。（来源：国际双子座天文台）