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天文学研究者为恒星绘制家族图谱
2017年03月07日 15:26 来源:中国社会科学网-中国社会科学报 作者:姚晓丹 字号

内容摘要:英国剑桥大学官方网站2月 20日发文表示,该校有关天文学研究人员利用通常在生物学和考古学研究中使用的原理和技术,为银河系中的部分恒星绘制了家族图谱。研究人员利用这些恒星的化学特征对其进行了分析和标注,并认为此类研究将有可能成为星系考古学(Galactic archaeology)等学科的基础。研究团队选择了包括太阳在内的22颗恒星作为研究对象,利用位于智利北部的大型望远镜拍摄到的高分辨率光谱数据和欧洲航天局发射的绕地飞行航天器“依巴谷卫星”(Hipparcos)所取得的部分探测成果,对有关恒星的光谱中所体现出来的化学元素特征进行了分析。而作为一门仍处于不断发展中的科学,用算法(algorithm)来识别恒星的家族,绘制恒星的系统发展树也可能为天文学研究增加一个维度。

关键词:恒星;分析;进化;家族;研究人员;图谱;银河系;星系;网站;英国剑桥大学

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  英国剑桥大学官方网站2月20日发文表示,该校有关天文学研究人员利用通常在生物学和考古学研究中使用的原理和技术,为银河系中的部分恒星绘制了家族图谱。研究人员利用这些恒星的化学特征对其进行了分析和标注,并认为此类研究将有可能成为星系考古学(Galactic archaeology)等学科的基础。

  剑桥大学莱弗尔梅人类进化研究中心(Leverhulme Centre for Human Evolutionary Studies)教授罗伯特·弗利(Robert Foley)认为,尽管在恒星与动物之间存在巨大的差异,但是它们都具有随着时间的转移而发生变化的性质,因此都可以通过建立与其发展演化历史相关的树状结构来进行分析。

  恒星诞生于各星系内的气体云(gas clouds)中所发生的大爆炸。具有相同化学成分的两颗恒星极有可能诞生于相同的分子云(molecular cloud)中。有些恒星的年龄甚至比我们已知的宇宙的年龄更大,这足以使它们成为记录自己形成当时的气体云成分的活化石。研究团队已经分析的样本中,最古老的恒星已经存在了近100亿年,其年龄是太阳的两倍,最年轻的恒星年龄则在70亿年左右。

  有关研究人员表示,查尔斯·达尔文在1859年发表了具有革命性的理论,认为所有的生命形式都起源于一个共同的祖先。这种理论使人们认识进化生物学。如同在生物进化过程中,有机体可以通过一个不断改变的血缘继承模式联系在一起一样,恒星也具有共同的产生和进化的历史,因为它们是从气体云中产生的。恒星的化学成分特征体现了它们的这种历史,因此通过使用生物学家通常用来追踪动植物起源及演变的系统发展方法(phylogenetic method),我们也有可能探索恒星的“进化”。

  研究团队选择了包括太阳在内的22颗恒星作为研究对象,利用位于智利北部的大型望远镜拍摄到的高分辨率光谱数据和欧洲航天局发射的绕地飞行航天器“依巴谷卫星”(Hipparcos)所取得的部分探测成果,对有关恒星的光谱中所体现出来的化学元素特征进行了分析,并将这些恒星的化学特征看作是它们的脱氧核糖核酸(DNA)特征来确定其所属的“家族”。然后再利用它们的年龄以及在宇宙空间中运动时的运动学特性等分析、推测它们的进化过程。

  研究人员认为,随着空间探测活动的进一步开展及有关测量数据的增加,天文学家终将能够完成一幅家族图谱,联系起银河系中所有的恒星。而作为一门仍处于不断发展中的科学,用算法(algorithm)来识别恒星的家族,绘制恒星的系统发展树也可能为天文学研究增加一个维度。

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