圖為此次科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的來自矮星系的亞巨星? 供圖：《中國國家天文》

新華網(wǎng)北京4月30日電（王瑩）記者從中國科學(xué)院國家天文臺獲悉，由中國天文學(xué)家領(lǐng)銜的中日合作研究團隊證實了銀河系內(nèi)一顆重元素（包括銀、銪、金、鈾等）含量超高的恒星起源自被銀河系瓦解的矮星系，這項重大發(fā)現(xiàn)首次揭示了銀河系內(nèi)重元素含量超高恒星的“身世”之謎，為銀河系并合事件提供了確切、可靠的化學(xué)證據(jù)，為基于化學(xué)DNA識別銀河系中的 “外來移民”提供了新的線索。成果于北京時間4月30日在國際科學(xué)期刊《自然·天文》在線發(fā)布。

銀河系的形成和演化一直是天文學(xué)家探究的熱門問題，目前，天文界傾向認(rèn)為宇宙中一開始有很多小分子云，這些分子云各自形成很小的包含恒星和氣體的矮星系。這些矮星系不斷碰撞合并形成更大的星系，也就是銀河系的雛形，初始的銀河系不斷吞噬附近的矮星系，最終形成了現(xiàn)在規(guī)模的銀河系。

天文學(xué)家們一直努力尋找矮星系被銀河系“吞吃”的證據(jù)，試圖獲知銀河系中現(xiàn)有的恒星到底哪些是銀河系原有的“土著居民”，哪些是來自近鄰矮星系的“外來移民”，從而推動銀河系形成與演化的研究。

該論文第一作者、國家天文臺邢千帆博士介紹說，為了回答這些問題，天文學(xué)家們從未停止探索的腳步。依托我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施、中國天文學(xué)家自主研制的郭守敬望遠(yuǎn)鏡（LAMOST望遠(yuǎn)鏡）的海量光譜數(shù)據(jù)，研究團隊在銀河系中發(fā)現(xiàn)了一顆重元素含量超高的重金屬恒星，這顆恒星的銪相對于鐵的比率是太陽的10倍之多，大大超出了同類恒星的平均值，它攜帶了大量包括金元素在內(nèi)的重元素，堪稱銀河系中的“金庫”。

據(jù)邢千帆博士介紹，目前，天文學(xué)家在銀河系中僅發(fā)現(xiàn)了30余顆該類恒星。但新奇的是，此次發(fā)現(xiàn)的這顆恒星的鎂元素以及其它alpha元素（包括硅、鈣和鈦等元素）的含量異常低，僅為同類恒星的五分之一，而具有類似化學(xué)成分的恒星在銀河系近鄰矮星系中卻是普遍存在。這是國際上首次在銀河系中發(fā)現(xiàn)低鎂的重元素超豐恒星。

如此稀有的恒星引起了天文學(xué)家們的強烈好奇，這顆星到底來自哪里？它是銀河系里的“原始居民”還是來自近鄰矮星系的“外來移民”？一系列的問題推動著天文學(xué)家繼續(xù)前行。

通過與日本國立天文臺的天文學(xué)家進(jìn)行后續(xù)8米光學(xué)望遠(yuǎn)鏡高分辨率光譜聯(lián)合觀測，研究團隊確定了這顆恒星中24種元素的含量，并與矮星系恒星和銀暈場星進(jìn)行了細(xì)致比較。對比發(fā)現(xiàn)：這顆恒星的化學(xué)成分與矮星系恒星高度吻合，明顯不同于銀河系的暈族恒星，表明這顆恒星來自于被銀河系瓦解的矮星系，是銀河系并合事件的確切和可靠的化學(xué)證據(jù)。

據(jù)論文通訊作者、LAMOST運行和發(fā)展中心主任趙剛介紹，經(jīng)過進(jìn)一步分析，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這顆恒星是在其原屬的矮星系經(jīng)歷了極為罕見的中子星并合事件之后形成的。中子星并合產(chǎn)生大量的重元素, 顯著提高了矮星系內(nèi)重元素的含量。

至此，這顆恒星的真實身份被揭曉：它是一個來自于近鄰矮星系，攜帶“重金”投奔銀河系的“外來移民”。

這顆恒星的發(fā)現(xiàn)首次揭示了銀河系內(nèi)重元素超豐恒星的吸積起源，為銀河系并合矮星系提供了清晰證據(jù)。它的“化學(xué)DNA密碼”也為天文學(xué)家研究恒星起源提供了新的線索，幫助天文學(xué)家篩選銀河系中的外來恒星“移民”。這些被發(fā)現(xiàn)的“外來移民”們將成為研究銀河系并合歷史的理想示蹤體，將在人類研究銀河系的形成與演化的漫長探索進(jìn)程中扮演至關(guān)重要的角色。