最新發現！恆星羅素圖的細微空隙

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文前小知識：赫茨普龍-羅素圖是表示恆星溫度或顏色與光度之間關係的圖。此前備受期待的第二批來自ESA 蓋亞（Gaia）任務的數據發布，提供了17億顆恆星的信息——迄今為止最豐富的恆星目錄。把這個龐大的數字放在背景中，如果你以每秒1次的速度計算「只有」到10億，那將需要超過30年的時間。新的數據肯定會讓天文學家忙得更久。該數據集已經揭示了銀河系恆星群的組成和恆星運動的細節，這是研究我們星系形成和演化的重要信息。這些珍貴的數據還包括我們銀河系以外的恆星信息，這幅圖展示了一個例子，它聚焦於一個離我們銀河系最近的星系，大麥哲倫雲，或者LMC。

博科園-科學科普：（上圖：ESA/Gaia/DPAC）這幅圖像結合了蓋亞（Gaia）在每個像素中探測到的恆星的總密度，並給出了恆星的正確運動的信息——它們在天空中的速度——這代表了圖像的紋理，給了它一種類似指紋的外觀。通過測量LMC中幾百萬顆恆星的正常運動，天文學家們能夠看到這些恆星圍繞星系中心順時針旋轉的痕迹。運動的印象是由線條紋理的漩渦性質所引起的。天文學家們有興趣推導出球狀星團的軌道——古老的恆星系統被引力束縛在一起，並在銀河系的光環中找到——以及圍繞銀河系旋轉的矮星系。這將為研究銀河系及其周圍環境的過去演化提供至關重要的信息。

喬治亞州立大學的天文學家領導的一項研究表明，在所有恆星天文學地圖中最基本的赫茨普龍-羅素圖(HRD)上發現了一個微小空隙，這一發現為銀河系中低質量恆星的內部結構提供了新的信息。正如可以用不同高度和重量的人做一個圖表一樣，天文學家也可以用他們的光度和溫度來比較恆星。羅素圖(HRD)是銀河系中恆星的「全家福」，在那裡可以比較太陽、牽牛星、半人馬座阿爾法星、參宿四、北極星和天狼星等恆星。新發現細微空隙斜穿過羅素圖(HRD)，表明在恆星結構中發生了關鍵的內部變化。這個細微空隙勾勒出了恆星從較大，主要是對流，帶有薄輻射層的轉變為更小，完全對流。

歐洲航天局的蓋亞任務製作了迄今為止銀河系最豐富的星圖。圖片：Satellite: GaiaCopyright: ESA/Gaia/DPAC

輻射和對流是將能量從恆星內部傳遞到其表面的兩種方式。輻射通過空間傳遞能量，對流是通過流體運動從一個地方傳遞到另一個地方的能量。研究人員估計，空隙上方的恆星質量超過太陽質量的三分之一，而下面的恆星質量更小。由於不同類型的恆星有不同的質量，這一特徵揭示了不同類型的內部結構在羅素圖(HRD)上的位置。這一差距出現在「紅矮星」區域的中部，紅矮星比太陽要小得多，溫度也要低得多，但在太陽附近，每四顆恆星中就有三顆是由紅矮星構成的。這項研究結果發表在《天體物理學快報》上。這項研究的第一作者、喬治亞州立大學物理系的天文學家Jao博士說：我們很高興看到這個結果，它為我們提供了關於恆星結構和演化的新見解。

2013年歐洲空間局(ESA)發射了蓋亞（Gaia）宇宙飛船，對銀河系的恆星進行了一次普查，並繪製了一張三維地圖。2018年4月，歐空局公布了這項任務的結果，公布了銀河系中超過10億顆恆星的前所未有的地圖，這是精確距離的恆星數量增加了1萬倍。由喬治亞州領導的研究小組在蓋亞研究中心的羅素圖(HRD)數據中繪製了近25萬顆最接近的恆星，以揭示這一差距。喬治亞州立大學的研究人員多年來一直在研究鄰近恆星的距離，這使他們能夠解釋結果並注意到這個微小的差距。研究小組現在正在研究為什麼會出現這種差距，利用模擬恆星內部活動理論計算機模型得出的結果，如果一顆恆星一直是對流的，那麼這一差距似乎是由於它的大小略有縮小造成。

博科園-科學科普｜參考期刊 :《 Astrophysical Journal Letters Astrophysical Journal》｜研究/來自：歐洲航天局，喬治亞州立大學，DOI: 10.3847/2041-8213/aacdf6

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