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現實中只是個小職員的軍武 / 科普愛好者
由馬克斯・普朗克天文學研究所負責人天文學家 Hans-Walter Rix 為首的天文學家團隊,在《天文物理學期刊》(The Astrophysical Journal)上發表有關銀河系早期歷史的論文,他們以歐洲的蓋亞天文光學觀測衛星、中國的LOMAST光譜望遠鏡(亦即我們更多聽到的郭守敬望遠鏡)及人工智能系統為銀河系大約 200 萬個紅巨星級恒星進行位置測繪及化學成份測定,並發現大約在銀心附近有一個1.8萬個恒星組成的集團。這個集團的恒星都很古老,最古老的有127億歲,即大約在宇宙誕生後10億年就出現,而且大家的金屬含量(天文學上的「金屬」是泛指比氦重的元素)無論在數值和不同元素比例上都相當接近,顯示他們是幾乎同一時間形成的恒星。
這堆星算是早期第二星族恒星,他們的質量似乎只有太陽0.82-0.87倍,由質量推斷出的預期壽命大約為140至165億歲且主要是K型恒星,所以才仍能存活到現在並處於紅巨星階段。有證據指這些都是貧金屬星而且金屬成份、含量都相近,大約只佔全星最多0.15-0.16%(相對而言,太陽中佔1.6%,為其10倍)。
科學家估計這批恒星極有可能屬於早期聚集成銀河系的小型星系成員,甚至有可能就是原始銀河系的成員,而且形成時只距當時核心不遠,當時距宇宙大爆炸大約只有12億年,銀河系大概只是一個比現在小一大截的原始星系。由於當時宇宙範圍尚小(可觀測宇宙只有12億光年,而因暴脹期變得更大的整個宇宙也可能只有30億光年),氣體密度比現時大很多,故更容易吸引附近的原始星系進而合併。這批恒星應該是銀河系最早的第三星族星爆炸後的衝擊波及重金屬物質混合、擠壓後形成的,估計也可能是銀河系第一批第二星族星。
頗有意思的是,星系間的合併其實不算激烈,頂多是讓部分恒星改變圍繞銀心公轉的軌道而已。然而奇特之處在於,即使銀河系已經過無數次的星系合併,這堆星星仍然沒有偏離繞銀心的軌道。過去星系合併、恒星很容易因為其他恒星接近引起的引力擾亂而彈離原有軌道,部分甚至會飛離銀河系的重力控制,但……仍然有這麼大批且密集的老年恒星圍繞銀心公轉,這實有點不可思議,究竟過去的銀河系合併是遵從什麼形式,才未至於把這些恒星集團「折散趕走」?
事實上,這次研究似乎亦有助解釋宇宙年齡只有十二億年時,銀河系究竟有多大及其基本狀況是怎樣—究竟只是個小型原始星系,還是質量已有一定規模的中型星系?現時發現最大的早期星系被稱為卑彌呼星系,質量已有400億個太陽質量及5.5萬光年直徑,最遲於宇宙年齡只有7.5億年時就出現。
湊巧的是,今次發現的古老恒星集團,基本就是銀河系其中一次最大合併事時前出現,沒多久後一個質量達500億倍太陽質量的GSE星系與銀河系開始合併,至大約70億年前才合併完成,科學家也相信這次合併事件是至今為此最後一次銀河系大規模合併。究竟合併前的銀河系大概是怎麼的?併合過程究竟有多激烈 / 安靜?相信今次發現的銀河系最古老現存恒星集團可進一步提供答案。可以大膽推測,合併前銀河系應該是比GSE更大更重的星系,否則被拆散的應該是銀河系,而今次發現的恒星集團也不會聚團存活至今了。
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