源于不同——VLT揭示出银河近邻的不同历史
译自ESO Science Release，2006年11月7日
一项由欧洲南方天文台（ESO）甚大望远镜（VLT）完成的大型巡天计划为研究银河系的祖先带来了新的观点。通过研究最近的4个矮星系中超过2000颗恒星的化学成分，天文学家指明了它们形成时的根本区别，置疑了这些小星系曾经作为银河系组分的理论。
研究论文的主要作者、荷兰格罗宁根卡普坦天文学研究所的Amina Helmi说：“我们在这些恒星中观测到的化学成分不仅与当前的宇宙学模型相背，还说明了哪怕是在宇宙后院，需要天文学来研究的东西仍有很多。”
我们的银河系被一群矮星系环绕，因其近圆的外形，它们被称作“矮椭球（Dwarf Spheroidal）”星系。这些暗淡而弥散的矮星系比银河系本身暗上一千倍，因而它们是已知亮度最低的星系。
当代宇宙学模型预言，小型星系最先形成，之后组成类似银河系的更大系统。由于宇宙最开始只含有氢与氦元素（其他大多数元素都是恒星内部形成的），矮星系的重元素[1]丰度应该是最低的。但天文学家说，情况并非如此。
矮星系丰度与视向速度小组（DART）是一项庞大的观测计划的一部分，Helmi和她来自9个不同国家各个研究机构的同事使用欧洲南方天文台甚大望远镜的FLAMES[2]设备测量了天炉、雕具、六分仪和船底矮椭球星系中超过2000颗巨星中铁元素的含量。
矮星系中的化学元素丰度。（图片提供：ESO）
他们的数据揭示出了矮星系恒星化学组分与银晕恒星的根本区别，这置疑了大型星系晕形成的并合理论。同时，矮椭球星系中元素的平均丰度与银晕不同，前者缺乏银河系中存在的极端贫金属星——也就是说，与理论预言不符，这两类系统实际上有不同的渊源。
Helmi说：“我们的结果排除了邻近矮星系并合产生银晕的机制，哪怕这是在宇宙早期发生的。对这些系统更详细的化学组分研究是必需的，它们将告诉我们，在邻近宇宙的早期历史上发生过什么。”
更多信息
此项研究的细节发表在2006年11月10日出版的Astrophysical Journal杂志信件上，作者为Amina Helmi等，标题是A new view of the dwarf spheroidal satellites of the Milky Way from VLT/FLAMES: Where are the metal-poor stars?（ApJ Lett, vol. 651, L121-L124）。
DART小组成员包括荷兰格罗宁根大学的Eline Tolstoy、Amina Helmi、Giuseppina Battaglia和Bruno Letarte、英国剑桥大学的Mike Irwin、法国巴黎—墨东天文台及智利欧洲南方天文台的Patrick Francois、瑞士洛桑联邦理工学院（Ecole Polytechnique Federale de Lausanne）的Pascale Jablonka、加拿大维多利亚大学的Kim Venn、美国德克萨斯大学的Matthew Shetrone、日本国家天文台的Nobuo Arimoto、美国Kavli粒子天体物理与宇宙学研究所的Tom Abel、智利欧洲南方天文台的Andreas Kaufer与Thomas Szeifert、德国欧洲南方天文台的Francesca Primas与日本大坂教育大学的K. Sadakane。
注释：
[1] “金属”这一名词在天文学上表示比氢和氦这两种最丰富的原初物质重的化学元素。宇宙中大多数重元素都是由恒星的能源——核反应合成的，在恒星演化末期抛出气体壳层时元素被注入星际介质中。研究恒星中的金属成分可以获得其年龄及诞生环境的信息。在本次巡天中，金属成分是通过测量矮椭球星系中2000颗恒星铁与氢元素的比例得到的。
[2] FLAMES：大光纤阵列多天体摄谱仪（Fibre Large Array Multi-Element Spectrograph）是安装在VLT第2架主望远镜Kueyen上的先进摄谱仪。它使天文学家可以观测25角分，也就是相当于满月面积的视场。在视场中，它可以一次提供最多130个天体的光谱，使其成为研究大量恒星的理想工具。
[3] 天炉、六分仪、雕具和船底矮椭球星系是根据发现天区的星座命名的。天炉星系是发现得最早的一个，发现时间1938年，也是银河系近邻中最大的一个。它距离我们450000光年，相当于与仙女星系距离的1/5，光度1600万倍于太阳。雕具矮星系也是在1938年发现的，距离只有260000光年。它的亮度是200万倍太阳光度。船底矮星系发现于1977年，距离我们330000光年，亮度400000倍于太阳。六分仪矮星系是最新发现的，1990年首次被拍摄到。它的距离是280000光年，亮度500000倍于太阳。
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Amina Helmi
荷兰格罗宁根大学
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译文登载在http://www.astron.sh.cn/yiwen/2006/yw061115-differentcloth.htm
