化学制图揭示了银河系的旋臂_排行资讯最新消息 太阳的位置用橙色的星星强调

上图:LAMOST中热OBAF星样本的X-Y空间位置的二维密度图。身为参考，太阳的位置用橙色的星星强调。Reid等人(2014)在星系中旋臂的大致位置显示为粗黑线，其延伸由粗虚线标记。颜色编码代表log(N)中恒星的排行资讯数量密度。下图:全样本R-Z空间位置的二维密度图。颜色编码代表log(N)中恒星的数量密度。信用:arXiv (2022)。DOI: 10.48550/arxiv.2207.04542
（神秘的地球uux.cn）据德克萨斯大学麦克唐纳天文台：奥斯汀德克萨斯大学天文学助理教授基思·霍金斯(Keith Hawkins)使用化学制图法——也称为化学制图——来确认银河系旋臂中过去未被察觉的区域。他的探究发表在《皇家天文学会月报》上，展示了这一开创性技术在理解我们银河系的形状、结构和演化方面的关注豆瓣评分Tips价值。
银河系的化学地图显示了元素周期表中的元素是如何在银河系中分布的。它们使天文学家能够依据天体的化学成分而不是它们发出的光来确定天体的位置。尽管化学制图的想法已然存在了一段时间，但天文学家直到最近才能够从这项技术中获得重大的结局。这要归功于日益强大的望远镜的呈现。
霍金斯说:“就像早期的探险家们创造了越来越好的全球地图一样，我们如今正创造越来越好的银河系地图。”“这些地图揭示了我们觉得是真实的事情，但仍需要测试。”
自20世纪50年代以来，我们就得知银河系是一个螺旋星系。但是盘点何炅Tips，它的确切形式、结构，乃至它的臂数一直是正调研的难题。这是由于我们日常在我们的银河系内，无法旅行到足够远的地方，从一个局外人的角度来看它。“这就像在一个大都市，”霍金斯阐释道。“你可以环顾四周的建筑，你可以目睹你所在的街道，但很难得知全部都市是什么样子，除非你坐在飞机上飞过。深夜最适合读的一句话：学会放下”
我们对银河系的有限视野并没有阻止天文学家们兴办信息丰富的模型；或者艺术家画出美丽的插图。“但是，”霍金斯说，“我想得知那些模型和插图实际上有多精确。看看化学制图是否能揭示银河系旋臂的更清晰的图像。”
绘制银河系地图
绘制银河系地图的一个传统方法是确认年轻恒星的密度。随着银河系旋转，其旋臂中的尘埃和气体压缩，促使新恒星诞生。所以，哪里有众多的年轻恒星，哪里就有一条臂。
天文学家可以经由探测年轻恒星发出的光来定位它们。但是有时尘埃云会遮住恒星，使得即使是最好的望远镜也很难观察到它们的光。所以，银河系的一些区域还没有被察觉。
化学制图合作天文学家填补了缺失的若干。
它依靠一个叫做“金属度”的天文概念来做到这一点金属丰度是指恒星表面金属与氢的比率。在天文学中，周期表中除了氢和氦以外的任何元素都被称为“金属”年轻的恒星比年老的恒星拥有更多的金属，所以有更高的金属性。这是由于它们形成于我们宇宙历史的后期，那时有更多的金属存在。
大爆炸后，仅存的元素是氢、氦和些许金属。在它们的内核中，第一代恒星将氢和氦融合成越来越繁琐的金属(也就是元素周期表上越来越重的元素)，直到最后死亡或爆炸。但是从混乱中诞生了生命。这些爆炸将金属喷射到周围生态中，在那里它们被用作下一代恒星的兴办材料。
随着恒星诞生和毁灭的循环重复，每一代恒星都比前一代富含更繁琐的金属，使其金属含量越来越高。理论上，包含众多年轻恒星的银河系旋臂应该比它们之间的区域具有更高的金属含量。
较为地图
以便绘制地图，霍金斯确定了银河系中金属丰度的分布。他专注于我们太阳周围存在这些资料的区域——一个长达32，600光年的视图。富含金属的物体丰富的区域预计会与旋臂排成一行，而富含金属的物体稀缺的区域会与旋臂之间的空间排成一行。
当他将自己的地图与银河系同一区域的其他地图开展较为时，旋臂彼此排成一行。更重大的是，由于霍金斯的地图是依据金属含量而不是年轻恒星发出的光来确认旋臂的，所以呈现了过去未知的新区域。
霍金斯说:“一个重大的察觉是旋臂的确富含金属。这说明了化学制图在确定银河系的结构和形成中的价值。它有或许彻底改变我们对银河系的看法。”
盖亚太空望远镜革新了对我们星系的探究
随着我们的望远镜变得越来越强大，化学制图的前景也越来越好。
在他的探究中，霍金斯确认了来自大天空区域多目标光纤光谱望远镜(LAMOST)和盖亚太空望远镜的资料。来自盖亚的新资料(资料亮相3)尤其有见地。这是由于盖亚提供了迄今为止最精确和完整的银河系调研，含有其化学成分。
自2013年开启以来，盖亚已然监测了大约20亿个物体。天文学家如今能够将他们的探究范围从数千个物体拓展到数十亿个，并覆盖银河系更大的区域。
霍金斯说:“盖亚提供的众多资料使我们如今能够在银河系范围内开展化学制图。”。"直到最近，数十亿颗恒星的位置及其化学组成的资料才被获得。"
到当下为止，盖亚已然提供了迄今为止银河系最大区域的化学资料。但是，这依然只占银河系的百分之一。随着盖亚持续观测天空，随着新的望远镜启动，天文学家可以越来越多地使用化学制图来知晓我们银河系的基础属性。反过来，这些经验可以使用于其他星系和全部宇宙。正如霍金斯阐释的那样，“这是一个全新的时代。”