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太阳或源自银河系内部

一项新研究指出,太阳可能来自银河系更靠近中心的区域。该研究认为,太阳曾与其他恒星一同向外迁移,从银河系内侧区域移动至当前

一项新研究指出,太阳可能来自银河系更靠近中心的区域。该研究认为,太阳曾与其他恒星一同向外迁移,从银河系内侧区域移动至当前所在位置。

天文学家提出,太阳可能曾从银河系中心棒状核球附近迁移而来。 科学家利用盖亚(Gaia)数据研究了6594颗太阳孪生恒星,其中许多恒星与太阳年龄相近(约40亿至60亿年),似乎曾一同从银河系内侧区域向外迁移。 太阳最终定居于银河系中一个更为宁静的区域,在那里行星(以及生命)得以在较少威胁的环境中形成与发展。

我们的太阳或许是一颗移民恒星。

天文学家长久以来认为,太阳诞生时的位置比现在更靠近银河系中心。

这一构想面临的主要障碍是银河系巨大的中心棒状结构,它本质上是一个强大的引力引擎。银河系的中心棒状结构营造出自身特有的高压、高能环境,在其中恒星不断诞生与消亡,超新星等剧烈天文事件也频繁发生。因此,该区域并非适宜生命起源与演化的宁静场所。

先前的研究表明,该棒状结构的引力作用曾阻碍恒星逃逸。但东京都立大学的一项新研究指出,在中央棒状结构于约40亿至60亿年前形成期间,它不仅触发了恒星形成,还引发了一波恒星向外迁移的浪潮……或许也包括我们的太阳。

我们如何得知?

助理教授田口大辅(东京都立大学)与辻本拓司(日本国立天文台)共同主导了这项新研究。他们考察了与太阳相似的恒星——即G型恒星——在温度、化学成分和表面重力等方面的特征。此次巡天共纳入6594颗此类太阳虚拟孪生体,而这些恒星是从总计约20亿颗被观测恒星中筛选得出的。

数据来自欧洲航天局出色的盖亚(Gaia)空间探测器。盖亚开展的是天体测量工作,即反复获取恒星位置的高精度测量数据。通过这种方式,它揭示了银河系内恒星长达十余年的运动状况。数据显示,存在一股恒星的大规模迁移现象,即恒星从银河系内部动荡区域向外迁移到更为宁静的区域。

在这里,远离银河系中心及其中央棒状结构,太阳目前位于星系中一个更为宁静的区域。这一位置可能对地球生命起源具有重要影响,也可能适用于我们邻近区域内围绕类似恒星运行的其他行星。

研究人员在同行评审期刊《天文学与天体物理学》上发表了两篇新论文。

我们在银河系中的当前位置

太阳及太阳系距离银河系中心约2.5万光年。银河系中心的棒状结构从中心向外延伸约1万至1.5万光年。太阳位于银河系的一条次要旋臂——猎户座天鹅座臂(又称猎户支臂)上。

新研究表明,我们的太阳在银河系中的生命开始时距离银河中心比我们现在的位置更近超过10000光年。这将使我们靠近中心区域。

但中心棒状结构具有引力效应,科学家称之为共转屏障。其引力作用使得恒星难以远离该棒状结构。新近的一项研究提出,该棒状结构并非在太阳及数千颗类似恒星形成之初便已完全成形,而是在它们脱离该区域之后才最终形成。

一幅展示银河系结构的图像,标出了太阳系在银河系中的当前位置,并注明了太阳系距离银河系中心棒状结构的距离。图片来自维也纳大学。

搬到更安全的社区

开展这项新研究的科学家们观察了一群显著的恒星,它们的年龄大约在40亿至60亿年之间,与太阳的年龄相仿。这些恒星目前都位于银河系中距离银心与我们所在位置大致相同的区域。

科学家们得出结论,这些恒星的年龄和位置是恒星迁移现象的证据。他们指出,这些恒星与太阳均得以摆脱仍在形成的棒状结构区域的引力束缚。这些恒星大规模地离开了该区域——而该区域恰好不利于生命形成。

此后,我们的太阳及其行星——连同数千颗类似的兄弟恒星——迁居到了一个更为宁静的银河系区域。这是一个能让生命至少有一次得以在相对安宁中演化的地方。

银河系中心的新视角

顺便一提,研究人员利用位于智利的阿塔卡马大型毫米波亚毫米波阵列(ALMA)最近拍摄到了一幅银河系中心分子云结构的全新高清图像。

他们利用毫米波射电波段拍摄到了这张巨大图像,揭示了银河系中心超大质量黑洞周围一个充满混乱气体的区域的新细节,该区域中存在大质量恒星。

这段简短图片展示了利用射电波段拍摄的银河系中心新图像。这是位于智利的阿塔卡马大型毫米亚毫米波阵列(ALMA)迄今所获取的最大尺寸图像。图片来源:ALMA(ESONAOJNRAO)S.Longmore等;背景图像来源:ESOD.Minniti等。

底线结论:一项新研究指出,太阳或许是一颗迁徙者,其诞生地可能位于银河系内部区域,随后向外迁移。研究人员推测,太阳在迁移过程中与众多类似太阳的恒星同行。

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太阳相似体在盖亚第三批数据发布(GaiaDR3)GSPSpecII中的年龄分布及其对太阳迁移的启示

通过EurekAlert

相关知识

太阳是位于太阳系中心的一颗恒星,主要由氢和氦组成,通过核聚变反应将氢转化为氦,释放出巨大的能量,以光和热的形式辐射到周围空间。它的表面温度约5500摄氏度,核心温度高达1500万摄氏度。太阳的引力维系着八大行星及其他天体围绕其运行,为地球提供光照与热量,是地球上生命存在和气候系统运转的根本能源来源。

BY: Paul Scott Anderson

FY: AI

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