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科研人员证实GD-1星流的前身是一个年老的贫金属球状星团
时间 : 2019-03-18     

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。 该研究成果已经在国家知名天文期刊《The Astrophysical Journal》发表。  

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对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。

  
   

 

 

 

 

 

 

 

图1右图:GD-1的成员星。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。