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问一个银河系的年龄是不礼貌的。 幸运的是,它的形状提供了一个线索。

2021

星系中有各种各样的形状,从螺旋风车到扁平煎饼,再到圆球。 现在天体物理学家发现这些形状可能揭示出星系年龄的线索,这一发现可以反过来产生对星系可以形成和演化的戏剧性方式的见解。

先前的研究表明,银河系的三维形状可能对其历史有重要的暗示。 例如,先前的计算机模拟显示,当星系碰撞时,富含气体的星系的合并应该会产生具有更圆形状的新星系。

为了揭示星系形状与其形成和演化之间的任何联系,研究人员梳理了澳大利亚Siding Spring天文台的英澳望远镜数据。 悉尼大学的天体物理学家Jesse van de Sande说:“在过去的几年中,我们已经收集了超过一千个各类星系的三维测量结果,并且质量达到了一百倍。他和他的同事刚刚出版他们在自然天文学研究中的发现。

直接测量遥远星系的三维形状是不可能的 - 天文学家最多只能看到遥远星系的平面二维图像。 然而,科学家可以通过分析星系的运动来推断星系的三维形状。

几乎所有的星系基本上都是“范德桑德所说的被压扁的球体。现在,科学家们发现”银河系的恒星越小,他所说的银河系就越被压扁。 “星系中最近出生的恒星在薄平盘中开始生存。较老的恒星主要是在大的浮肿星系中。”

人们可以用它的颜色粗略地衡量一颗恒星的年龄 - 年轻的蓝色恒星变老并变成红色。 “颜色是我们测量星系年龄的方式,范德桑德说。

长期以来,科学家们已经知道“形状和年龄与非常极端的星系相关联 - 非常平坦的星系和非常圆的星系范德桑德说。”但这是我们第一次证明它适用于所有类型的星系。星系形状,所有年龄,所有群众。“

这包括像风车星系这样的奇怪事件,比如我们的银河系,它既有浮肿的中心,也有平盘。 但即使在这里,研究人员发现朝向中心的圆形部分还有较老的恒星,而圆盘的螺旋臂则更年轻。

van de Sande说,银河的形状和年龄并没有明显的联系,因此这种联系令人惊讶,并可能指向深层次的关系。 但是,这种联系仍然不确定。 随着时间的推移,所有星系都是平坦的并且变得更圆? 或者是早期宇宙中的星系出生得更圆,而后期宇宙中的星系出生更平坦?

一种可能性是“银河系中新形成的恒星位于一个薄盘中,范德桑德说。”它们以有序的方式绕着磁盘移动,就像赛道周围的汽车一样。

然而,随着星系的老化,它可能会遇到灾难性的事件,例如与其他星系的碰撞。 “这些事件扰乱了范德桑德所说的星球运动。”银河系变得不像是一个装满汽车的赛道,更像是一群蜜蜂。 基本上,它变成了一个巨大的,膨胀的星团,在许多方向上放大。“

苏格兰圣安德鲁斯大学的天体物理学家Anne-Marie Weijmans说,科学家们可以分析早期宇宙中的星系,看看年龄和形状之间的关系是如何保持不变的,他们没有参与这项研究,并写了一篇随附的文章。 自然天文学 。 然而,来自宇宙这个时代的光很难看出要推断出这种古老星系的三维形状,科学家们必须依靠干涉星系的强大引力场来扭曲空间和时间的结构。就像强大的镜头一样,她说很少见。

未来的研究现在也可以研究“具有类似特性的星系群”,Weijmans说。在这种情况下,形状和年龄之间的关系是什么,这是否符合我们对那些特定类型星系的星系演化的想法? 有没有例外或异常值,如果有的话,我们能理解为什么吗?“未来的形状可能会有更多关于星系的发现。

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