天文学家发现银河系光环中最遥远的恒星超过100万光年的距离

发布者：清风明月夜 2023-5-24 07:42

对被称为RR天琴座的变星的搜索发现了一百万光年外银河系光环中的一些最遥远的恒星。天文学家在银河系的恒星光环中发现了200多颗被称为RR天琴座的遥远的变星。这些恒星中最遥远的恒星距离地球超过100万光年，几乎是我们邻近星系仙女座距离的一半，后者大约在250万光年之外。

天琴座RR星特有的脉动和亮度使它们成为测量银河系距离的绝佳"标准烛光"。这些新的观测使研究人员能够追踪银河系光环的外部界限。

加州大学圣克鲁斯分校天文学和天体物理学教授兼主席Raja GuhaThakurta说："这项研究正在重新定义什么是我们星系的外部界限。我们的星系和仙女座都是如此之大，两个星系之间几乎没有任何空间。"

GuhaThakurta解释说，我们星系的恒星光环部分比圆盘大得多，圆盘大约有10万光年的宽度。我们的太阳系居住在圆盘的一个旋臂中。圆盘的中间是一个中央隆起，周围是光环，它包含了银河系中最古老的恒星，并向各个方向延伸了数十万光年。

GuhaThakurta说："光环是最难研究的部分，因为外部界限太远了。与圆盘和隆起的高恒星密度相比，恒星非常稀少，但光环由暗物质主导，实际上包含了银河系的大部分质量。"

在加州大学旧金山分校与GuhaThakurta合作的博士生Yuting Feng领导了这项新的研究，并在1月9日和11日在西雅图举行的美国天文学会会议上发表了他们的发现。

据Feng说，以前的建模研究计算出，恒星光环应该延伸到距银河系中心约300千帕斯卡或100万光年。(天文学家以千帕斯为单位测量银河系的距离；一个千帕斯等于3260光年）。Feng和他的同事探测到的208颗天琴座恒星的距离在20到320千帕斯之间。

"我们能够使用这些变星作为可靠的追踪器来确定距离，"Feng说。"我们的观测结果证实了对光环大小的理论估计，所以这是一个重要的结果。"这些发现是基于下一代室女星团调查（NGVS）的数据，该计划使用加拿大-法国-夏威夷望远镜（CFHT）来研究远在银河系之外的星系团。这项调查的目的不是为了探测天琴座RR星，所以研究人员不得不从数据集中把它们挖出来。室女座星系团是一个大型星系团，其中包括巨型椭圆星系M87。

为了对M87和它周围的星系进行深度曝光，望远镜还捕捉了同一领域的前景恒星，NGVS数据的优秀质量使研究小组能够在这些距离上获得最可靠和最精确的RR天琴座的特征。RR天琴座是古老的恒星，具有非常特殊的物理特性，导致它们在一个有规律的重复周期中膨胀和收缩。它们的亮度变化方式看起来就像心电图--它们就像银河系的心跳--所以亮度快速上升，缓慢下降，并且这个周期以这种非常有特点的形状完美地重复。此外，如果测量它们的平均亮度，每颗恒星都是一样的。这种组合对于研究银河系的结构是非常棒的。

天空中充满了星星，有些比其他的更亮，但是一颗星星看起来很亮，可能是因为它非常发光，或者是因为它非常接近，而且很难区分。天文学家可以从RR天琴座恒星的特征性脉动来识别它，然后利用其观察到的亮度来计算它的距离有多远。然而，这些程序并不简单。更遥远的物体，如类星体，可以伪装成RR天琴座恒星。

只有天文学家知道，获得这些距离的可靠追踪器是多么痛苦。这个强大的遥远的RR天琴座恒星样本给了我们一个非常强大的工具，用于研究光环和测试我们目前关于银河系的大小和质量的模型。

银河天文地球物理处女座

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