天文學研究者為恆星繪製家族圖譜

2020-12-25 中國社會科學網
天文學研究者為恆星繪製家族圖譜

2017年03月07日 15:26 來源:中國社會科學網-中國社會科學報 作者:姚曉丹

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內容摘要:英國劍橋大學官方網站2月 20日發文表示,該校有關天文學研究人員利用通常在生物學和考古學研究中使用的原理和技術,為銀河系中的部分恆星繪製了家族圖譜。研究人員利用這些恆星的化學特徵對其進行了分析和標註,並認為此類研究將有可能成為星系考古學(Galactic archaeology)等學科的基礎。研究團隊選擇了包括太陽在內的22顆恆星作為研究對象,利用位於智利北部的大型望遠鏡拍攝到的高解析度光譜數據和歐洲航天局發射的繞地飛行太空飛行器「依巴谷衛星」(Hipparcos)所取得的部分探測成果,對有關恆星的光譜中所體現出來的化學元素特徵進行了分析。而作為一門仍處於不斷發展中的科學,用算法(algorithm)來識別恆星的家族,繪製恆星的系統發展樹也可能為天文學研究增加一個維度。

關鍵詞:恆星;分析;進化;家族;研究人員;圖譜;銀河系;星系;網站;英國劍橋大學

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  英國劍橋大學官方網站2月20日發文表示,該校有關天文學研究人員利用通常在生物學和考古學研究中使用的原理和技術,為銀河系中的部分恆星繪製了家族圖譜。研究人員利用這些恆星的化學特徵對其進行了分析和標註,並認為此類研究將有可能成為星系考古學(Galactic archaeology)等學科的基礎。

  劍橋大學萊弗爾梅人類進化研究中心(Leverhulme Centre for Human Evolutionary Studies)教授羅伯特·弗利(Robert Foley)認為,儘管在恆星與動物之間存在巨大的差異,但是它們都具有隨著時間的轉移而發生變化的性質,因此都可以通過建立與其發展演化歷史相關的樹狀結構來進行分析。

  恆星誕生於各星系內的氣體雲(gas clouds)中所發生的大爆炸。具有相同化學成分的兩顆恆星極有可能誕生於相同的分子雲(molecular cloud)中。有些恆星的年齡甚至比我們已知的宇宙的年齡更大,這足以使它們成為記錄自己形成當時的氣體雲成分的活化石。研究團隊已經分析的樣本中,最古老的恆星已經存在了近100億年,其年齡是太陽的兩倍,最年輕的恆星年齡則在70億年左右。

  有關研究人員表示,查爾斯·達爾文在1859年發表了具有革命性的理論,認為所有的生命形式都起源於一個共同的祖先。這種理論使人們認識進化生物學。如同在生物進化過程中,有機體可以通過一個不斷改變的血緣繼承模式聯繫在一起一樣,恆星也具有共同的產生和進化的歷史,因為它們是從氣體雲中產生的。恆星的化學成分特徵體現了它們的這種歷史,因此通過使用生物學家通常用來追蹤動植物起源及演變的系統發展方法(phylogenetic method),我們也有可能探索恆星的「進化」。

  研究團隊選擇了包括太陽在內的22顆恆星作為研究對象,利用位於智利北部的大型望遠鏡拍攝到的高解析度光譜數據和歐洲航天局發射的繞地飛行太空飛行器「依巴谷衛星」(Hipparcos)所取得的部分探測成果,對有關恆星的光譜中所體現出來的化學元素特徵進行了分析,並將這些恆星的化學特徵看作是它們的脫氧核糖核酸(DNA)特徵來確定其所屬的「家族」。然後再利用它們的年齡以及在宇宙空間中運動時的運動學特性等分析、推測它們的進化過程。

  研究人員認為,隨著空間探測活動的進一步開展及有關測量數據的增加,天文學家終將能夠完成一幅家族圖譜,聯繫起銀河系中所有的恆星。而作為一門仍處於不斷發展中的科學,用算法(algorithm)來識別恆星的家族,繪製恆星的系統發展樹也可能為天文學研究增加一個維度。

分享到: 0轉載請註明來源:中國社會科學網 (責編:韓卓吾)

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