“太阳亲子鉴定”将孤儿太阳与它们的银河系起

“太阳亲子鉴定”将孤儿太阳与它们的银河系起源相匹配。

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神奇的地球据利哈伊大学艾米·怀特：在疏散星团的混沌环境中，物体之间的强烈引力相互作用能将单个太阳发射到星团之外很远的地方，甚至是我们的宇宙岛银河系之外。

现在，研究人员第一次使用欧洲航天局Gaia任务的新数据，绘制了存在于银河系盘面之外的几颗太阳的起源星团图。

今天，在新奥尔良举行的美国天文学会AAS第243次会议的新闻公布会上，来自利哈伊大学的研究人员展示了这项发现，“太阳亲子鉴定:将高纬度B星与其出生的疏散星团进行匹配”。

利哈伊大学物理学副教授m .弗吉尼亚金妮麦克斯温说:“通过追溯它们的起源，我们能够将其中15个与它们诞生的星团相匹配。

”“如果我们能够非常有把握地说出其中一些太阳来自哪里，我们将会对银河系中星团的古代有更多的了解。

”

银河系薄圆盘之外的大多数太阳，包括中心直径较粗的旋臂，都超过80亿岁，形成于银河系古代的早期。

考虑到他们年纪巨大，他们从出生地远行也就不足为奇了。

由于我们宇宙岛中几乎所有的太阳形成都发生在薄盘中，热B型太阳在这个区域之外很少被发现。

然而，这些年轻太阳中的一小部分——估计年龄在1000万至1亿岁之间——被发现位于圆盘上下的高海拔地区，可能是在过去几百万年中从它们诞生的星团中喷射出来的。

“热太阳不经常冒险离开圆盘，所以当他们这样做时，他们显然是不合适的，”为该项目提供关键研究的利哈伊大学本科生布兰登·施韦尔斯说。

“当近距离、三体或四体引力相互作用甩出星团成员时，这些‘母’星团可能会甩出大多数B型太阳，使它们逃离银河系平面。

”

研究中的一颗太阳以特别高的速度被甩出，所以它可能是在一个靠近的双宇宙岛统中的超新星爆发中被抛出的，Schweers说，他是一名研究天体物理学的高级研究员。

太阳甚至能被甩出去，只是为了摆回来，然后再被甩出去。

虽然这些“孤儿”太阳已经为人所知20年了，但之前没有人被绘制到它们的起源位置，因为没有高质量的数据能追溯到它们的起源。

然而，利用盖亚任务的数据，研究人员能够以比以前更高的精度破译太阳的运动。

使用轨迹追溯时间

Gaia任务于2013年启动，旨在调查银河系中超过10亿颗太阳，并建立一个精确的银河系三维地图。

这些数据包括前所未有的太阳位置测量和最亮的1.5亿个天体的径向速度测量。

基于公布的盖亚数据，利哈伊的研究人员跟踪了95颗高纬度B星和约1400个已知的银河疏散星团的运动学轨迹，以确定它们过去可能相交和可能发生喷射的时刻。

“利用它们在空间中的三维位置和三维速度，我们能够计算出每个星团和高纬度太阳在过去3000万年中的轨迹，”麦克斯温说。

他们使用开源的Python galpy包进行宇宙岛动力学分析，对宇宙岛每个点的引力场进行建模。

一旦他们确定了潜在的匹配，他们就将每个疏散星团的每个喷射太阳的颜色和亮度与赫茨普龙罗素HR图进行比较，这是一种颜色星等图。

一个疏散星团通常有数千颗年龄和成分相同、距离相同的太阳。

“HR图的形状重要取决于星团的年龄，所以我们能判断被喷射的太阳是否与其潜在的星团兄弟姐妹年龄相似，”麦克斯温说。

应用HR测试进一步缩小了潜在匹配的范围。

最终，他们分析了可能匹配的每个星团的核心密度。

密度较高的星团成员之间的引力相互作用更强，这使它们最有可能喷出太阳。

亲子鉴定呈阳性

结合这些工具，研究人员确认了15个孤儿明星的阳性亲子匹配。

正是这种银河系谱追踪给了施韦兹这次演讲的标题灵感。

“当我达到比较潜在匹配的颜色和亮度，并丢弃那些在HR图中显示相关性很差的颜色和亮度的阶段时，我觉得我好像在比较孤儿太阳和他们潜在兄弟姐妹的‘DNA’，”施韦尔斯说，这让他想起了“莫里·波维奇秀”

“我想每个人都听过这句话，‘你不是父亲’，这句话来自那部电视剧。

对于这些星团中的许多，我基本上是在告诉他们，他们不是这些孤儿太阳的父母，所以我想出了‘太阳亲子鉴定’这个名字，”他说。

根据他们的轨迹计算，研究人员估计喷射发生在大约500万至3000万年前，“以30220公里/秒67，000490，000英里/小时的速度将废弃的太阳抛向它们现在的位置，”他们写道。

“我们的后果提供了对每个孤立太阳喷射年龄的测量，为年轻疏散星团中动态与超新星喷射的相对主要性提供了新的见解。

”

他们补充说，虽然他们能够匹配一些遥远的太阳，但一些太阳无法非常合理地追溯到银河系的圆盘，这可能为其他不寻常的场景提供证据。

这些可能包括在圆盘外的分子云中罕见的太阳形成，或者它们可能是过去与银河系合并的矮宇宙岛的遗迹。

毕业的天体物理学本科生克里斯托弗·j·阿比莱斯·布拉默为该研究项目做出了贡献。