球状星团形成和演化的首个3D视图：16个古老恒星聚集体的动态演化揭秘
球状星团形成和演化的首个3D视图：16个古老恒星聚集体的动态演化揭秘
在《天文学与天体物理学》期刊上发表的一项最新研究，首次对银河系中的16个球状星团进行了3D运动学分析，为理解这些古老恒星聚集体的形成和演化提供了重要线索。
图1：按多个恒星群之间观察到的运动特性差异的顺序分析了 16 个球状星团的图片库。
这项开创性的研究由来自美国国家天体物理研究所（INAF）、博洛尼亚大学和印第安纳大学的研究团队完成。研究团队对这些球状星团的多个恒星群进行了3D运动学分析，揭示了它们从形成至今的动态演化过程。
博洛尼亚INAF的研究员、论文主要作者Emanuele Dalessandro表示：“球状星团的形成和早期演化机制是天体物理学领域最具争议的问题之一。我们的研究首次提供了确凿证据，证明球状星团是通过多次恒星形成事件形成的，并对它们的演化路径施加了重要约束。”
研究发现，不同恒星群之间的运动学差异是理解球状星团形成和演化机制的关键。这些星团年龄可达120-130亿年，是宇宙中最早形成的系统之一。它们不仅是研究宇宙学模型的重要对象，也是探索星系形成和化学演化的天然实验室。
图2：在GC 47 Tuc中选择用于运动学分析的恒星的2D密度图。FP显示在左侧面板中。
研究团队利用欧空局盖亚望远镜和欧洲南方天文台甚大望远镜等设施获取的数据，特别是MIKiS巡天项目的数据，对这些球状星团进行了3D速度测量。分析结果显示，具有不同轻元素丰度的恒星表现出不同的运动学特性，如旋转速度和轨道分布。
博洛尼亚大学物理与天文学系研究员Mario Cadelano指出：“过去二十年的研究发现，球状星团并非单一恒星群组成，而是包含具有异常化学丰度的恒星群体。这些发现挑战了传统的认知，也为我们理解球状星团的形成机制提供了新视角。”
博士生Alessandro Della Croce补充道：“我们发现，具有异常化学成分的恒星往往旋转速度更快，并从中心区域向外扩散。这种运动学差异的强度与球状星团的动力学年龄相关，为理解这些古老结构的形成过程提供了重要线索。”
这项研究不仅为球状星团的形成和演化提供了新的见解，也为理解更大质量恒星团的形成和演化过程提供了重要参考。这些发现有助于解开宇宙早期结构形成的奥秘，为未来的天体物理学研究开辟了新的方向。
本文原文来自天文学与天体物理学期刊