天文学家基思·霍金斯在《皇家天文学会月刊》上发表的一项新研究显示：双星似乎拥有共同的化学“DNA”，这可能有助于科学家绘制银河系历史图。知道一些双胞胎的相似之处和不同之处，因为他自己也是异卵双胞胎。使用该大学麦克唐纳天文台的望远镜研究了双星的化学性质，以确定他们是同卵双胞胎还是异卵双胞胎。研究表明，大多数孪生恒星在化学上是相同的。
因此，寻找化学上相同的恒星，可以更好地了解银河系随时间推移的历史。与包括德克萨斯大学奥斯汀分校以及普林斯顿大学、卡内基天文台和加州大学伯克利分校同事在内的一个团队合作，专注于GAIA卫星识别25颗广泛分布的双星。每个这样的双星都包含数十亿年前一起诞生的两颗恒星，它们来自单一的塌缩的气体和尘埃云。研究使用麦克唐纳天文台2.7米的哈兰·J·史密斯望远镜。
探测了这两个双星系统中所有50颗恒星的详细化学成分，比以往的任何研究都要深入。结果表明，一起诞生的恒星显示出几乎完全相同的化学成分，比随机选择的同一类型恒星化学成分要高出许多倍。这些结果的意义远远超出了对双星的理解，这项研究为“化学标记”的想法提供了概念验证，使用遍布银河系恒星的化学成分来计算哪些恒星最初是一起形成的。天文学家知道，大量恒星诞生在巨大的气体和尘埃云中，通常被称为恒星托儿所。
然而在数百万年或数十亿年的过程中，这些“在一起形成的松散恒星集合会随着时间的推移而散开。如果化学标记概念是有效的，天文学家可以用它来追踪今天散布在银河系中化学相同的恒星。有了这张化学地图，就可以在一个巨大的恒星形成云中，将恒星轨迹倒退到它们的起点。换言之，可以“追溯银河系的组装历史”。对我们银河系演化的更深入理解，将为天文学家了解所有星系提供深入的案例研究。
银河系考古学的高级目标之一是对银河系中恒星进行化学标记，以拼凑其组装历史。要做到这一点，共同诞生的恒星必须具有独特的化学均匀性。双星系统是检验这一基本假设的重要实验室。本研究给出了25个双星系统中50颗恒星的详细的化学丰度模式，这些双星系统由Gaia DR2中确定的类似光谱类型主序恒星组成，目的是量化它们的化学均匀性水平。利用麦克唐纳天文台获得的高分辨率光谱，包括很多元素的恒星大气参数和精确的详细化学丰度。
结果表明，在0.02Dex以下，80%(20对)的体系在[Fe/H]上是均匀的。这些体系在所研究的所有元素丰度上也是化学均一的，偏移量和色散与测量不确定度一致。研究还发现，双星系统比类似光谱类型的随机配对在化学上要均匀得多。这些结果表明，双星系在化学上趋于均一，但在某些情况下，其详细元素丰度可能在[X/H]~0.10Dex的水平上有所不同，总体来说，这意味着在双星系统中进行化学标记是可行的。
博科园｜研究/来自：德克萨斯大学奥斯汀分校
参考期刊《皇家天文学会月刊》
Cite: arXiv:1912.08895
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