銀河系最老恆星活動力不輸給年輕恆星

銀河系最老恆星活動力不輸給年輕恆星


銀河系是所謂棒旋星系,從上方鳥瞰呈現螺旋形狀,中間有個短棒狀結構;從側面看則呈現荷包蛋般的扁盤狀,盤狀中間突起處的銀核則是銀河系絕大部分恆星棲息的地方。根據英格蘭伯明罕大學(University of Birmingham)天文學家德·麥克雷斯(Ted Mackereth)等人最新研究:銀河系裡最老的恆星也是最忙碌的恆星,從銀河盤面穿進穿出的移動速度可比年輕恆星快多了。這項研究不僅讓天文學家進一步認識銀河系歷史,也增進了天文學家對恆星形成和演化過程的瞭解。

這項研究利用蓋亞(Gaia)衛星、史隆數碼化巡天(Sloan Digital Sky Survey)和刻卜勒太空望遠鏡(Kepler space telescope)等的觀測資料分析而得。其中,蓋亞衛星目前正在測定銀河系內約十億顆恆星的運動;史隆數碼化巡天是以光譜測量方式瞭解恆星上的元素分布狀況;最近退休了的刻卜勒太空望遠鏡資料則提供恆星亮度隨時間的變化可以知道恆星的如何振動(vibrate),在由此推知它們的內部結構,以便由此估算恆星年齡。綜合所有資料後,就可以解析出不同年齡的不同恆星族群有著不同的速度。最後發現:不管往哪一個方向,有些老一點的恆星以非常快的運動速度從銀盤向外移動;年輕一點的恆星雖然在銀盤內繞銀核公轉的速度比老恆星還快一些,但卻都以慢一點的速度幾乎一起向銀盤外移動。

有許多理論可以解釋這個銀河系老恆星的快速運動,不過基本上都與恆星在銀盤中的位置有關。向銀河系外圍的運動可能是受到鄰近小型星系經過時的重力交互作用的影響。至於向銀盤內側跑的運動可能是受到同在銀盤內的大質量氣體的擾動所致。它們可能也會因為銀河系螺旋結構的運動而被甩出盤面。

麥克雷斯等人表示:老恆星這種特定運動方式,顯然是在形成銀盤時佔了主導地位。我們認為老一點的恆星運動比較活躍是因為它們經歷的時間最長,也由於這些老恆星是在銀河系還有點混亂的時候形成的,當時有大量恆星誕生,所以也有很多來自氣體和小型衛星星系的擾動。這使得當時有許多不同的過程同時進行,如果能解開所有過程,等於重建了銀河系形成的歷史概況。

【圖、文:節錄自台北市立天文科學教育館網頁】

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