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天文学家发现110光年外太阳“兄弟”

时间:2019-03-22|栏目: 天文 • 物理 |点击:9

    天文学家发现110光年外太阳“兄弟”

    恒星HD 162826位于武仙座,它可能与太阳形成于同一个星群。

    天文学家发现110光年外太阳“兄弟”

    一部分天文学家提出,疏散星团M67可能是太阳的诞生地。但最新的研究认为这一结论可能有误。一部分天文学家提出,疏散星团M67可能是太阳的诞生地。但最新的研究认为这一结论可能有误。

    然而当初生的恒星发出自己最初的光芒之时,它们相互之间的引力作用也开始让它们互相排挤,离开自己最初的诞生地,进入广袤的宇宙空间。

    恒星一般都会成群出现,我们的太阳也是一样。我们在整个银河系中到处观察到这一现象,猎户座中的“四边形星团”便是其中较为著名的案例。然而当初生的恒星发出自己最初的光芒之时,它们相互之间的引力作用也开始让它们互相排挤,离开自己最初的诞生地,进入广袤的宇宙空间。

    尽管这些恒星在太空中运行的距离超过数千光年,但它们的身上仍旧带着有关它们出生地的信息,这些信息被隐藏在它们的大气化学成分以及空间运动模式之中。天文学家们长期以来一直致力于搜寻太阳早已失散的“兄弟姐妹”,并且他们已经锁定了几个可能的目标。而现在,利用这些线索,科学家们首次认为他们已经最终确认了其中的一颗。

    德州大学奥斯丁分校的伊凡·拉米雷兹(Ivan Ramírez)和他的研究组使用位于德克萨斯州麦克唐纳天文台以及设在智利的拉斯·坎帕纳斯天文台的高分辨率光谱观测设备对30颗疑似“太阳兄弟”的恒星候选对象进行了观测。但必须注意的是,本文中所说的“太阳兄弟”并非是指与太阳“相似”。太空中与太阳在质量,光度以及组成方面与太阳相似的恒星是非常普遍存在的,但它们的起源地不同。

    一般而言,恒星比较多的会形成于一个疏散星团之中,这是一群形成于同一个星际气体云团的年轻恒星。这一气体云团的化学元素丰度特征会被保存在新生的年轻恒星之中。这些特征是以那些比氦更重的元素的丰度来表示的。

    然而疏散星团一般只能持续存在数亿年的时间,这些恒星会随着时间推移而逐渐向外扩散。太阳本身已经有45.7亿年的历史,因此它最初所在的疏散星团已经有足够的时间展开扩散。

    然而幸运的是,天文学家们并不需要根据地址去寻找这些太阳的兄弟们。通过测量恒星在太空中的运动,天文学家们可以逆转它们的运动并观察在太阳形成的时期哪些恒星大致处于同一位置。你可以想象观看一幕爆炸场景的影片,当你倒转磁带时,你会发现那些被炸而散开的物质开始逆转,重新聚拢到一起。这里也是同样的道理。然而要这样做,首先你必须确保拥有正确的银河系引力场模型,因为它会对恒星的运动造成影响。拉米雷兹和他的研究组测量了这30颗候选恒星的运动,并据此得以逆转时间。

    接下来,天文学家们对每一颗恒星的大气化学成分进行精确地测量。要想被确认为太阳的“兄弟”,这颗恒星在大约46亿年之前的位置必须与太阳当时的位置相切合,但与此同时这颗恒星的年龄也必须是与太阳相同的,另外它的化学成分丰度,如铁,硅,氧和其他重元素的丰度都应当是相接近的。

    在通过这一测试关之后,原本的30颗候选恒星只剩下两颗的化学成分是与太阳的化学成分相吻合的。并且其中只有一颗,也就是HD 162826的形成位置与原始太阳的形成位置相吻合。因此,恒星HD 162826便成为迄今已知作为“太阳兄弟”的最佳候选者。这颗恒星质量比太阳大15%左右,也就是说这是太阳的大哥。它距离太阳的距离大约是110光年,相对来说这个距离还比较近,星等是6.7等,位于武仙座方向。

    研究组还发现,与其费尽心思地去逐一测量尽可能多的元素,最快捷的方式其实就是从中选择一部分在不同恒星之间差异较大的元素进行测量。这样的元素之一便是钡。只需要借助中等分辨率的光谱仪设备便可以开展这样的观测。

    尽管恒星HD 162826的质量比太阳稍大,拉米雷兹的研究组认为太阳的大部分兄弟姐妹将会是小质量的M型恒星,因为这类恒星是宇宙中最普遍的恒星类型。但依靠现有的技术可能还难以发现这样的“小兄弟”——M型恒星的光谱线太过密集且难以分析,并且它们本身也都非常暗淡。然而随着欧洲空间局发射的盖亚探测器升空,天文学家们将有机会对距离较近范围内数以百万计的M型恒星进行精确测量,并从中识别出那些可能是太阳“兄弟”的成员。

    原文链接:https://tech.sina.com.cn/d/2014-05-22/08529393711.shtml

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