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研究人員使用獨立的測量方法來揭示恆星發展的最早階段
上圖是Rho蛇夫座星雲復合體的圖像﹐它是離地球最近的恆星形成區域。這項研究揭示了Rho蛇夫座中新生的恆星還沒有開始漂移分開﹐並且祖先雲仍然將它們保在一起。
據維也納大學的一個天體物理學家小組發現﹐確定恆星年齡的兩種方法測量不同的東西同步測量從而確定恆星的出生日期﹐而動態跟蹤提供了恆星在所研究的星團中大約550萬年後「離開巢穴」的信息。這項研究使得確定恆星生命的最早期階段成為可能﹐已經發表在《自然天文學》雜誌上。
恆星的年齡是天體物理學中的一個基本參數﹐但它仍然相對難以測量。迄今為止﹐最好的近似方法是所謂的星團﹐它是具有共同起源的同一年齡的恆星群。作為維也納大學天體物理研究所研究的一部分﹐六個相對較近的年輕星團的年齡現在已經得到了分析。
「這表明這兩種測量方法測量的是不同的東西﹐」來自維也納大學的天體物理學家解釋說。根據這項新的研究﹐等時「時鐘」從恆星形成的時候就開始滴答作響﹐但動態回溯的「時鐘」只有在星團離開其母雲後開始膨脹時才開始滴答作響。「這一發現對我們理解恆星形成和恆星演化﹐包括行星形成和星系形成具有重要意義﹐並為恆星形成的年代學開闢了一個新的視角。例如﹐所謂的『嵌入階段』的長度是可以估計﹐在此期間﹐嬰兒恆星仍處於母體氣體雲內﹐」研究人員解釋道。
「這兩種方法之間的年齡差異代表了一種新的和急需的工具來量化恆星生命的最早階段﹐」研究人員說。「具體來說﹐我們可以用它來測量小恆星離開它們的巢穴需要多長時間。」Gaia特別任務的高分辨率數據加上地面徑向速度(例如﹐來自遠地點目錄)使測量成為可能。「這種結合使我們能夠以三維速度的精確度追溯恆星的位置﹐直到它們的出生地﹐」研究人員解釋道。新的和即將到來的光譜調查﹐如WEAVE﹐4MOST和SDSS五號將使這一調查成為可能﹐為整個太陽鄰居。
「自從我們知道恆星如何工作以來﹐天文學家一直在使用等時年齡﹐但這些年齡取決於我們使用的特定恆星模型﹐」研究人員說。「來自蓋亞衛星的高質量數據現在使我們能夠獨立於恆星模型動態地測量年齡﹐我們很高興能夠同步這兩個時鐘。」。
然而﹐在計算過程中﹐這兩種年齡測定方法之間出現了一個一致而令人困惑的差異。「最終我們到達了一個點﹐我們不能再將差異歸咎於觀測誤差﹐這時我們意識到這兩個時鐘很可能在測量兩種不同的東西﹐」天體物理學家說。在這項研究中﹐研究小組分析了六個鄰近的年輕星團(距離我們高達490光年﹐年齡為5000萬年)。嵌入階段的時間尺度被發現約為550萬年(正負110萬年)﹐可能取決於星團的質量和恆星反饋的數量。
研究人員希望﹐將這種新技術應用於其他年輕和鄰近的星團﹐有望對恆星形成過程和恆星漂移分離有新的認識。「我們的工作為未來恆星形成的研究鋪平了道路﹐並為恆星和星團如何演化提供了更清晰的圖像。這是我們努力理解銀河系和其他星系形成的重要一步。」。
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