孕育銀河系的「母親」源自何處？宇宙「化石」揭秘

2020-12-22 科技工作者

迄今為止科學家發現的兩處「隆起化石碎片」，它們分別是Liller 1號和Terzan 5號。


由義大利博洛尼亞大學物理與天文學系、國家天體物理研究所（INAF）的Francesco Ferraro領導的研究小組日前在《自然•天文學》雜誌發表論文稱，他們在銀河系中心周圍的厚厚塵埃雲中「挖掘」，發現了從未見過的原始氣體及恆星團塊。這一新恆星系統被命名為「隆起化石碎片」（Bulge Fossil Fragments）。

「隆起化石碎片」是研究人員在分析Liller 1號時發現的一類新天體。40多年前，科學家在發現Liller 1號這個恆星系統時將其歸類為「球狀星團」，即由數百萬顆年齡相同的恆星組成的天體系統。但實際上，它並不是球狀星團，而是一塊巨型恆星團的化石碎片。在大約120億年前，這個恆星團合併形成了銀河系的中心區域的隆起形態。此前發現的Terzan 5號與Liller 1號特徵相似。

隆起化石碎片的特徵是什麼？這些天體偽裝成球狀星團，但如果仔細觀察組成系統的恆星年齡，就會發現它們有著本質上的不同。在系統中有兩類恆星群：一類和銀河系一樣古老——形成於120億年前，另一類則年輕得多。一方面，這表明這些恆星系統出現在銀河系形成的早期階段；另一方面，這也證明它們能夠促成多起恆星生成事件。

論文作者之一、博洛尼亞大學教授及INAF成員Barbara Lanzoni解釋道：「Liller 1號和Terzan 5號的特徵表明，這兩個星系形成於銀河系的同一時期。年輕的恆星群鐵含量更豐富，往往聚集在隆起的中心區域。事實上，這與「自我充實」的星際背景相吻合——即較老恆星噴射出的氣體形成了新恆星。」

博洛尼亞大學的研究員、INAF成員Cristina Pallanca補充道：「Liller 1號至少擁有兩個年齡差距很大的恆星群，其中最老的那個形成於大約120億年前，與銀河系形成的時間相同；第二個要年輕得多，形成於20億至10億年前。」

這一發現與Terzan 5號的研究結果非常相似。這就證實了Liller 1號和Terzan 5號源自共同的祖先——這些祖先質量夠大，能夠保留超新星噴射出的氣體。這也足以證明隆起化石碎片的存在——由原始天體遺蹟組成的此類恆星系統，也是孕育銀河系的母親。

Ferraro教授總結道：「銀河系的歷史都鐫刻在這些化石遺蹟上，它們是宇宙形成初期的標誌，當時的宇宙只有10億年的歷史。多虧發現了這些化石遺蹟，我們可以開始閱讀銀河系的歷史，或許還可以重新定義對於銀河系隆起形成的認識。」

編譯：朱明逸 審稿：西莫 責編：陳之涵

期刊來源：《自然•天文學》

期刊編號： 2397-3366

原文連結：https://phys.org/news/2020-12-milky-primordial-history-fossil.html

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