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银河系早期形成的时间顺序定年

星系天体物理 2021-05-18 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

标准宇宙学模型(Λ\Lambda-CDM)预言星系是在宇宙学时间尺度上通过层级并合形成的1,2^{1,2}。银河系与其他盘状星系一样,在早期历史中经历了剧烈并合以及小卫星星系的吸积。得益于 Gaia-DR23^3 和光谱巡天4^4,此类并合事件的恒星遗迹已被证认57^{5-7}。对这些事件进行时间顺序定年,对于揭示高红移下银河系的形成与演化至关重要,但由于难以获取这些最古老恒星的精确年龄,迄今仍具挑战性。本文中,我们结合星震学——对恒星振荡的研究——与运动学及化学丰度,为 Kepler\mathit{Kepler} 空间任务8^8 观测到的一组恒星估计了精确恒星年龄(约 11%)。关键在于,该样本不仅包含一些在银河系内部形成的最古老恒星,也包含外部形成并随后吸积到银河系中的恒星。利用这一年龄分辨率,我们提供了有力证据支持如下模型:在约 100 亿年前卫星星系 Gaia-Enceladus/Sausage5,6^{5,6} 落入之前,银河系已经形成了其恒星的相当大一部分族群(现主要位于厚盘中)。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.01783,
  title  = {Chronologically dating the early assembly of the Milky Way},
  author = {Josefina Montalbán and John Ted Mackereth and Andrea Miglio and Fiorenzo Vincenzo and Cristina Chiappini and Gaël Buldgen and Benoît Mosser and Arlette Noels and Richard Scuflaire and Mathieu Vrard and Emma Willett and Guy R. Davies and Oliver Hall and Martin Bo Nielsen and Saniya Khan and Ben M. Rendle and Walter E. van Rossem and Jason W. Ferguson and William J. Chaplin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.01783},
  year   = {2021}
}

备注

Updated with the final version accepted for publication as a Letter in Nature Astronomy (29 pages, 10 figures, 2 tables, including main article and methods section). Improved presentation of results, which have not changed from the previous version