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    最新发现!恒星罗素图的细微空隙

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      爱因斯坦

      文前小知识:赫茨普龙-罗素图是表示恒星温度或颜色与光度之间关系的图。此前备受期待的第二批来自ESA 盖亚(Gaia)任务的数据发布,提供了17亿颗恒星的信息——迄今为止最丰富的恒星目录。把这个庞大的数字放在背景中,如果你以每秒1次的速度计算“只有”到10亿,那将需要超过30年的时间。新的数据肯定会让天文学家忙得更久。该数据集已经揭示了银河系恒星群的组成和恒星运动的细节,这是研究我们星系形成和演化的重要信息。这些珍贵的数据还包括我们银河系以外的恒星信息,这幅图展示了一个例子,它聚焦于一个离我们银河系最近的星系,大麦哲伦云,或者LMC。

      最新发现!恒星罗素图的细微空隙

      博科园-科学科普:(上图:ESA/Gaia/DPAC)这幅图像结合了盖亚(Gaia)在每个像素中探测到的恒星的总密度,并给出了恒星的正确运动的信息——它们在天空中的速度——这代表了图像的纹理,给了它一种类似指纹的外观。通过测量LMC中几百万颗恒星的正常运动,天文学家们能够看到这些恒星围绕星系中心顺时针旋转的痕迹。运动的印象是由线条纹理的漩涡性质所引起的。天文学家们有兴趣推导出球状星团的轨道——古老的恒星系统被引力束缚在一起,并在银河系的光环中找到——以及围绕银河系旋转的矮星系。这将为研究银河系及其周围环境的过去演化提供至关重要的信息。

      佐治亚州立大学的天文学家领导的一项研究表明,在所有恒星天文学地图中最基本的赫茨普龙-罗素图(HRD)上发现了一个微小空隙,这一发现为银河系中低质量恒星的内部结构提供了新的信息。正如可以用不同高度和重量的人做一个图表一样,天文学家也可以用他们的光度和温度来比较恒星。罗素图(HRD)是银河系中恒星的“全家福”,在那里可以比较太阳、牵牛星、半人马座阿尔法星、参宿四、北极星和天狼星等恒星。新发现细微空隙斜穿过罗素图(HRD),表明在恒星结构中发生了关键的内部变化。这个细微空隙勾勒出了恒星从较大,主要是对流,带有薄辐射层的转变为更小,完全对流。

      最新发现!恒星罗素图的细微空隙

      欧洲航天局的盖亚任务制作了迄今为止银河系最丰富的星图。图片:Satellite: GaiaCopyright: ESA/Gaia/DPAC

      辐射和对流是将能量从恒星内部传递到其表面的两种方式。辐射通过空间传递能量,对流是通过流体运动从一个地方传递到另一个地方的能量。研究人员估计,空隙上方的恒星质量超过太阳质量的三分之一,而下面的恒星质量更小。由于不同类型的恒星有不同的质量,这一特征揭示了不同类型的内部结构在罗素图(HRD)上的位置。这一差距出现在“红矮星”区域的中部,红矮星比太阳要小得多,温度也要低得多,但在太阳附近,每四颗恒星中就有三颗是由红矮星构成的。这项研究结果发表在《天体物理学快报》上。这项研究的第一作者、乔治亚州立大学物理系的天文学家Jao博士说:我们很高兴看到这个结果,它为我们提供了关于恒星结构和演化的新见解。

      2013年欧洲空间局(ESA)发射了盖亚(Gaia)宇宙飞船,对银河系的恒星进行了一次普查,并绘制了一张三维地图。2018年4月,欧空局公布了这项任务的结果,公布了银河系中超过10亿颗恒星的前所未有的地图,这是精确距离的恒星数量增加了1万倍。由乔治亚州领导的研究小组在盖亚研究中心的罗素图(HRD)数据中绘制了近25万颗最接近的恒星,以揭示这一差距。佐治亚州立大学的研究人员多年来一直在研究邻近恒星的距离,这使他们能够解释结果并注意到这个微小的差距。研究小组现在正在研究为什么会出现这种差距,利用模拟恒星内部活动理论计算机模型得出的结果,如果一颗恒星一直是对流的,那么这一差距似乎是由于它的大小略有缩小造成。

      博科园-科学科普|参考期刊 :《 Astrophysical Journal Letters Astrophysical Journal》|研究/来自:欧洲航天局,佐治亚州立大学,DOI: 10.3847/2041-8213/aacdf6

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