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這幅藝術(shù)家的印象圖展示了螺旋星系NGC1365與一個較小的星系碰撞并合并的場景。 梅利莎魏斯哈佛史密森尼天體物理中心
數(shù)十億年前,一個年輕的螺旋星系開始在宇宙中一個擁擠的區(qū)域生長。它吸入氣體和小型伴星系,慢慢形成了我們今天看到的明亮中心區(qū)域和舒展的旋臂。
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在近期發(fā)表的一項新研究中,我和同事們利用這個星系的化學(xué)指紋,詳細重建了它的生命歷程。
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天文學(xué)家想知道像我們銀河系這樣的螺旋星系是如何形成的,因為這些星系能為我們提供線索,讓我們了解我們所依賴的元素(比如氧)是如何在漫長時間里產(chǎn)生并在宇宙中傳播的。
太空考古學(xué)
就像考古學(xué)家有時會用土層切片來追溯時間、研究地球的自然歷史一樣,我們利用不同時期星系化學(xué)成分的數(shù)據(jù)切片,結(jié)合復(fù)雜的星系演化模型。這些數(shù)據(jù)共同幫助我們拼湊出它在漫長歲月中是如何形成和演化的。 (
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這個名為NGC1365的星系,從宇宙尺度來看相對較近,并且因其傾斜角度,我們能正面看到它的螺旋盤。利用智利拉斯坎帕納斯天文臺的杜邦望遠鏡,我們繪制了數(shù)千個恒星形成氣體云的氧氣分布圖。
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隨后,我們在約20000個模擬星系模型中進行搜索,找到了一個與NGC1365極為匹配的模型。在匹配模擬模型時,我們考慮了諸多因素,包括重元素(如氧)的豐度。我們利用該模型回溯了這個星系的歷史,并預(yù)測了它可能如何隨時間演化以及與其他星系合并的過程。
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星系是在引力和暗物質(zhì)將物質(zhì)拉向其中心時形成的。
尋找重元素
重元素在恒星中形成