银河系最古老恒星可能是星系入侵者

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传统的天文智慧认为,银河系是由一个缓慢旋转、均匀的气体体坍缩成一个星光熠熠的薄饼而形成的。根据这种所谓的整体模型,球状星团是首批成型的天体,它们从坍缩最后时刻星盘“球状晕”中凝结的气体中产生。因此,大多数古老的星团都位于晕中,并且由于它们是在星际介质贫金属时形成的,因此它们的恒星比年轻的恒星含有更少的金属。整体模型预测,星团的年龄和金属丰度等属性应根据它们与银河系中心的距离而连续变化。然而,奇怪的是,对星团的观测表明它们反而分为两种不同的类型。新的发现可能解释了这种二分法。韩国天文学家在最新一期的《科学》杂志上撰文称,他们发现了证据表明,其中一类星团的某些成员实际上可能来自我们银河系以外的星系。

这些结果与越来越多的证据不谋而合,这些证据表明,银河系中充斥着来自其他星系的恒星。事实上,之前的研究表明,许多球状星团起源于其他星系,并最终被我们的星系吸收。但一直没有证据表明,最贫金属的星团(因此被认为是最古老的)也具有相同的历史。首尔延世大学的尹锡镇和李永旭因此专注于这些金属丰度最低的星团,也称为 II-b 组。借助计算机模型,该团队使用某些恒星的颜色来确定该组和以中等金属丰度为特征的组中的星团的年龄。令人惊讶的是,II-b 组星团的年龄实际上比它们金属丰度更高的同类星团更年轻。

此外,研究人员发现,大多数 II-b 组星团都位于与我们的两个银河系邻居:大麦哲伦星云 (LMC) 和天龙座矮星系相同的平面上。这种不寻常的排列,以及 II-b 星团的轨道类似于 LMC 轨道的迹象,表明它们是在附近的星系之一中形成的,并且只是后来才被银河系捕获。(这种“星系绑架”究竟何时发生仍然未知。)只有更多的数据才能使天文学家能够查明银河系中哪些球状星团是本地的,哪些是外来的。但就目前而言,正如多伦多大学的克里斯汀·克莱门特在随附的评论中说的那样,“越来越多的证据表明,我们星系的形成过程并不像 [整体模型] 所暗示的那么简单。”

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大众科学 focused on evolution, ecology, anthropology, archaeology, paleontology and animal behavior. She is fascinated by human origins, which she has covered for more than 25 years. Recently she has become obsessed with birds. Her reporting has taken her to caves in France and Croatia that Neandertals once called home, to the shores of Kenya's Lake Turkana in search of the oldest stone tools in the world, to Madagascar on an expedition to unearth ancient mammals and dinosaurs, to the icy waters of Antarctica, where humpback whales feast on krill, and on a "Big Day" race around the state of Connecticut to find as many bird species as possible in 24 hours. Kate is co-author, with Donald Johanson, of Lucy's Legacy: The Quest for Human Origins. She holds a bachelor of science degree in biological anthropology and zoology from the University of Michigan. Follow Wong on X (formerly Twitter) @katewong

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