中国 - 艾赫巴里通讯社
照亮早期银河系的恒星
想象一下，试图仅通过研究城市现存最古老的建筑来重建其历史。你无法目睹它的建造过程，也无法采访建筑师；你所拥有的只有建筑本身——它们的材料、它们的布局以及它们织物中蕴含的微妙线索。这正是天文学家在研究我们自身银河系的形成时所面临的挑战，而最近的一项研究刚刚为他们提供了迄今为止最全面的线索集合。
解开这些星系秘密的关键在于一种被称为RR Lyrae变星的恒星。这些古老的脉动恒星在短短几个小时内膨胀和收缩，像缓慢的心跳一样明暗变化。它们特别之处在于其惊人的可预测性。由于天文学家确切地知道这些恒星的真实亮度，因此他们可以通过测量它们在天空中看起来有多亮来精确计算它们的距离。本质上，它们是名副其实的宇宙灯塔。
另请阅读
至关重要的是，RR Lyrae恒星非常古老。我们谈论的不是数百万年，而是十亿年以上。这些恒星在银河系形成初期，也就是宇宙大爆炸后不久的混乱早期宇宙中，银河系本身仍在成形时形成的。这使得它们成为活生生的遗迹，是正在形成中的银河系的化石。
一个大型国际研究团队编制了有史以来最大的此类恒星化石目录。该目录包含数千颗RR Lyrae恒星，整合了精确的距离测量数据以及欧洲空间局（ESA）的Gaia卫星数据。Gaia任务已以非凡的精度精密绘制了超过十亿颗恒星的位置和运动图。综合数据为天文学家提供了这些古老恒星的位置、移动速度和方向的图景，本质上是早期银河系的三维动态地图，可以像电影一样“倒带”以观察其形成历史。
这项综合分析的发现挑战了关于银河系不同结构层形成的长期存在的假设，这些结构层在夜空中被我们从侧面观察到。此前，人们普遍认为这些层形成于截然不同的时期。然而，新的结果表明，这些结构似乎形成得异常迅速，并且大约在同一时期形成。这些层之间的主要区别不在于年龄，而在于它们的化学成分。星晕中的恒星比厚盘中的恒星含有的铁更少，而厚盘中的恒星又比薄盘中的恒星含有的铁更少。这种化学梯度可以通过富集过程来解释：每一层都通过前几代恒星的死亡所产生的重元素得到丰富，这是通过超新星传递下来的宇宙遗产。
相关新闻
也许这项研究中最引人注目的发现之一涉及我们的银河系邻居——仙女座星系。当研究团队将银河系中老年恒星的化学“指纹”与仙女座（M31）中的恒星进行比较时，他们发现了惊人相似的模式。尽管这两个星系的大小差异很大，并且与小型星系合并的历史截然不同，但这种相似性却非常显著。研究结果表明，驱动星系形成最早阶段的基本过程在两个星系中都以相同的方式运作。
