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国家天文台科研人员证实GD-1星流前身是年老贫金属球状星团

发表日期:2018-12-29来源:放大 缩小

  近期,国家天文台李广伟等人证实了GD-1星流是一个年老贫金属球状星团的遗迹。该研究成果已经被知名天文期刊《The Astrophysical Journal》接收。 

  星流是沿着一条狭长轨道围绕星系运动由众多恒星组成的链状结构,是球状星团或者矮星系受到星系引力的巨大潮汐作用而逐渐变形、瓦解、撕裂形成的。GD-1星流是由天文学家在2006年首先发现的,它是由很多恒星在天空中组成的狭长窄带。最初发现它在天空中的跨度约为63度,宽度约为0.5度。后来天文学家用它来约束银河系引力势和太阳附近的银河旋转速度。另外,天文学家也发现恒星密度在整个GD-1星流轨迹上是有起伏的。有些天文学家认为这些起伏是由于大质量暗物质对星流扰动引起的。最近,基于GAIA最新释放的数据,天文学家对该星流的密度起伏和结构有了更加清晰的认识。 

  李广伟、美国费米实验室Brian Yanny以及国家天文台吴悦LAMOST(郭守敬望远镜)、Gaia和SDSS数据进行了更加细致地分析,发现GD-1星流长度至少为90度,年龄约130亿年,离太阳的距离约为2.6万光年。它的金属丰度(除了氢和氦之外所有原子数占总原子数的比率)仅仅是太阳的1/200(=10-2.3)。图1中的左图显示了它的颜色-星等图,红色的线是金属丰度约为太阳1/200,年龄为130亿年(太阳的年龄约为50亿年)和距离为2.6万光年的等年龄线(处于该线上的恒星都有相同的年龄)。我们可以看到恒星都集中在红色线等龄线周围,这是一个典型年老贫金属球状星团的特征。图2显示了恒星沿星流轨迹的分布,可以明显看出有4个恒星密度较高的区域,其中被命名为O3的区域有个明显的扭曲,且该处密度最大,轨道最窄,因此被认为是被银河系扯碎之前的贫金属球状星团的中心位置。在图2中还可以看到,在星流轨迹的上方还有一个平行于星流的结构。另外,他们还发现了属于该星流的7颗蓝水平分支(BHB)星和21颗蓝离散(BS)星(见图1右图的方框内),其中6颗BHB星和10颗BS星有光谱。

1:右图:GD-1成员星。红线是金属丰度为-2.3(约为太阳丰度的1/200),年龄130亿年和距离8kpc(约2.6万光年)的等龄线。左图:黑色点是处在GD-1轨道上的星,红色和蓝色圆分别是具有LAMOST DR6和SDSS DR14光谱的星。中间红线是年龄130亿年,金属丰度为-2.3的等年龄线。BHB星和BS星的位置用方框表示。

  图2:GD-1星流成员星沿着星流轨迹的分布。分别用O1、O2、O3O4标记4个恒星密度高的区域。 

 

 

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