測量銀河系年齡的新方法

像宇宙中的許多其他旋渦星系一樣，銀河系由兩個盤狀結構組成—薄盤和厚盤。覆蓋薄盤的厚盤包含約20％的銀河系恆星，並且根據其恆星的組成（具有更大的金屬性）和更膨鬆的性質，被認為是這對銀河系中年齡較大的恆星。

但是，在最近的一項研究中，由來自澳大利亞arc全方位三重天體物理學卓越中心（astro-3d）的研究人員帶領的38名科學家團隊，使用了現已退休的克卜勒任務資料來測量銀河系盤中的**。據此，他們修改了對銀河系厚盤年齡的官方估計，他們得出的結論是大約有100億年的歷史。

這項研究描述了他們的發現，題為「 k2-hermes調查：厚盤的年齡和金屬性」，最近發表在《皇家天文學會月刊》上。該研究小組由雪梨天文研究所的sanjib sharma博士和arc三維全方位天體物理學卓越中心（astro-3d）領導，成員來自多所大學和研究機構。

為了確定厚磁碟的壽命，sharma博士及其團隊採用了一種稱為星震學的方法。這包括測量由**引起的恆星振盪，其中恆星的地殼經歷類似於**的突變。這個過程使研究人員可以進行「銀河考古」，從而可以追溯到銀河系的形成（超過130億年前）。

正如新南威爾斯大學副教授，該研究的合著者丹尼斯·斯特洛（dennis stello）解釋的那樣，這使他們能夠確定恆星的內部結構：

**在恆星內部產生聲波，使它們響起或振動。產生的頻率告訴我們有關恆星內部特性（包括年齡）的資訊。這有點像通過聽小提琴將其聲音識別為斯特拉迪瓦裡小提琴。」

重要的是要注意，天文學家無法檢測到恆星產生的實際「聲音」。取而代之的是，根據恆星亮度的變化來測量恆星內部的運動。此前，天文學家注意到克卜勒任務的觀測結果與銀河系結構模型不符-該模型**厚盤將擁有更多的低質量恆星。

直到現在，還不清楚這種差異是由於銀河模型的不準確性還是由於恆星選擇標準的問題。sharma和他的同事使用來自k2任務的新資料，發現它是前者。基本上，以前的銀河模型假定厚盤由低質量，低金屬性恆星組成。

但是，夏爾馬博士和他的團隊使用k2任務資料進行了新的光譜分析，確定合併到現有模型中的化學成分是不正確的，從而導致對其年齡的估算不準確。考慮到這一點，夏爾馬博士和他的團隊能夠將星震資料與銀河模型**的結果保持一致。如sharma博士所述：

「這一發現消除了乙個謎團……關於圓盤中恆星年齡分布的早期資料與描述該圓盤的模型並不吻合，但是沒人知道該資料或模型中的錯誤所在。現在我們很確定已經找到了。」

自2023年發射以來，克卜勒任務收集的資料表明，厚盤中的年輕恆星比模型**的要多得多。儘管它並非主要用於進行天文考古學，但其測量恆星亮度變化（顯然是由於行星過渡所致）的能力非常適合用於測量恆星。

夏爾馬說：「恆星只是充滿氣體的球形儀器，但它們的振動很小，因此我們必須非常仔細地觀察。」克卜勒（kepler）進行的精美亮度測量非常理想。望遠鏡是如此靈敏，以至於當跳蚤從車頭上穿過時，它能夠檢測到汽車前燈的變暗。」

這些發現表明，即使在2023年其兩個反作用輪發生故障後，克卜勒仍然能夠在k2戰役中進行有價值的觀察。這項研究的結果也強烈表明了星震學的分析能力及其估計恆星年齡的能力。隨著科學家繼續傾注該特派團在2023年11月停止運營之前獲得的資料，預計會有更多啟示。

對這些資料的分析將與美國國家航空航天局（nasa）的過渡系外行星測量衛星（tess）收集的新資訊結合在一起，該衛星是克卜勒的精神繼任者，在克卜勒退休前僅七個月就進入了太空。這些資訊將進一步改善盤中更多恆星的年齡估計，並幫助天文學家更多地了解銀河系的形成和演化。