一种新开发的年龄估算技术揭示了有关年轻恒星形成和漂移的发现
由维也纳大学的 Núria Miret-Roig 领导的天体物理学家小组发现,确定恒星年龄的两种方法测量的是不同的东西: 等时测量法可以确定恒星的出生日期,而动态追踪法则可以提供恒星"离巢"的时间,在所研究的星团中,大约是550万年之后。这项研究可以确定恒星生命的最初阶段,目前发表在科学杂志《自然-天文学》上。
Rho Ophiuchi 云团的图像,它是距离地球最近的恒星形成区。这项研究揭示了在 Rho Ophiuchi 新诞生的恒星还没有开始分离,原生云仍在将它们维系在一起。资料来源:NASA、ESA、CSA、STScI、Klaus Pontoppidan(STScI)
恒星的年龄是天体物理学中的一个基本参数,但测量起来仍然相对困难。迄今为止最好的近似值是所谓的星团,即具有共同起源的相同年龄的恒星群。维也纳大学天体物理研究所的一项研究分析了六个距离较近的年轻星团的年龄。
研究发现,确定恒星年龄的两种最可靠的方法--等时测量法和动态追踪法--存在系统性的一致差异:根据动态追踪法,每颗恒星的年龄都比等时测量法年轻约 550 万年。
这项研究的第一作者、维也纳大学的天体物理学家努里亚-米雷特-罗伊解释说:"这表明两种测量方法测量的是不同的东西。"根据这项新研究,等时"时钟"从恒星形成时就开始滴答作响,而动态回溯"时钟"只有在星团离开母云后开始膨胀时才开始滴答作响。
"这一发现对我们理解恒星形成和恒星演化,包括行星形成和星系形成具有重要意义,并为我们打开了恒星形成年表的新视角。例如,我们可以估算出所谓的"嵌入阶段"的长度,在这一阶段中,婴儿恒星停留在母体气体云中,"合著者、维也纳大学教授若昂-阿尔维斯解释说。
测量婴儿恒星在巢中停留的时间
阿尔维斯说:"这两种方法之间的年龄差异代表了一种新的、急需的量化恒星生命最初阶段的工具。具体来说,我们可以用它来测量小恒星在离开巢穴之前需要多长时间。"
盖亚特别任务提供的高分辨率数据与地面径向速度(例如来自 APOGEE 星表)相结合,使测量成为可能。Miret-Roig解释说:"这种结合使我们能够以三维速度的精度追溯到恒星的诞生地。新的和即将开展的光谱巡天(如WEAVE、4MOST和SDSS-V)将使我们能够对整个太阳邻域进行这种调查。"
令人费解的差异
Miret-Roig说:"自从我们知道恒星是如何工作的以来,天文学家就一直在使用等时年龄,但这些年龄取决于我们使用的特定恒星模型。现在,盖亚卫星提供的高质量数据让我们能够独立于恒星模型动态地测量年龄,我们很高兴能让这两个时钟同步。然而,在计算过程中,两种年龄测定方法之间出现了一致的、令人费解的差异。最终,我们到了不能再把这种差异归咎于观测误差的地步--这时我们才意识到,这两个时钟很可能测量的是两种不同的东西。"
在这项研究中,研究小组分析了六个邻近的年轻星团(距离490光年,年龄5000万年)。发现嵌入阶段的时间尺度约为 550 万年(正负 110 万年),可能取决于星团的质量和恒星反馈的数量。
Miret-Roig希望将这项新技术应用于其他年轻的和邻近的星团,有望对恒星的形成过程和恒星的漂移分离有新的认识:"我们的工作为今后的恒星形成研究铺平了道路,并对恒星和星团的演化过程有了更清晰的认识。这是我们了解银河系和其他星系形成过程的重要一步"。
编译来源:ScitechDaily