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仰望星空銀河星波蕩漾銀河系盤具有“波浪”一樣的起伏特點

2021-05-13 13:29:52 來源：《中國科學(xué)報》

近日，西華師范大學(xué)物理與空間科學(xué)學(xué)院副研究員李靜與中科院國家天文臺研究員薛香香等合作，利用郭守敬望遠鏡（LAMOST）和歐洲航天局蓋亞空間望遠鏡（Gaia）的數(shù)據(jù)，對位于反銀心的麒麟座星環(huán)、三角座—仙女座星流和A13等“恒星子結(jié)構(gòu)”的起源開展研究，證實它們起源于銀盤，是銀河系外盤的一部分。這一結(jié)論結(jié)束了天文界長期以來關(guān)于反銀心子結(jié)構(gòu)起源的爭議。相關(guān)研究成果發(fā)表于《天體物理學(xué)報》。

仰望星空，銀河星波蕩漾。這是由于銀盤南北兩側(cè)存在一些交替出現(xiàn)的“恒星子結(jié)構(gòu)”。截至目前，天文學(xué)家在反銀心方向上已發(fā)現(xiàn)的子結(jié)構(gòu)包括北近結(jié)構(gòu)、南中結(jié)構(gòu)、麒麟座星環(huán)、A13和三角座—仙女座星流，由內(nèi)向外從3.9萬光年到9.8萬光年依次延展排列。這些反銀心子結(jié)構(gòu)到底起源于哪里一直存在爭議。

研究人員介紹，他們利用LAMOST在銀河系反銀心觀測到的大樣本數(shù)據(jù)優(yōu)勢，結(jié)合Gaia相關(guān)的高精度數(shù)據(jù)，搜尋到589顆來自麒麟座星環(huán)、三角座—仙女座星流和A13結(jié)構(gòu)的成員星，這是目前最大的反銀心子結(jié)構(gòu)成員星樣本。

銀河系盤結(jié)構(gòu)與其它旋渦星系一樣被認為具有“薄盤”和“厚盤”兩個組成部分。首先，研究者對這些已確認的反銀心子結(jié)構(gòu)成員星的化學(xué)元素含量、運動特征以及能量角動量分布與銀盤進行“親子鑒定”，發(fā)現(xiàn)這些成員星與銀盤擁有相似的近圓形運動軌道，金屬厚度則與厚盤星相似。他們據(jù)此認為，這些子結(jié)構(gòu)成員星來自于銀盤厚盤。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，這些子結(jié)構(gòu)成員星的元素豐度明顯低于厚盤，這是由于目前外盤依然存在很多冷氣體，相對于內(nèi)盤，分子云密度低，歷史上平均的恒星形成效率低，化學(xué)元素的金屬豐度增加不充分，因此元素豐度比薄盤星要低。

綜上，研究人員推測，這些子結(jié)構(gòu)成員星應(yīng)該屬于低豐度貧金屬外盤星，也就意味著這些反銀心子結(jié)構(gòu)起源于銀盤。

研究人員解釋，這些子結(jié)構(gòu)分布于距離銀河系中心3.9萬光年到9.78萬光年的范圍，這也論證了離銀心9.78萬光年處仍然存在外盤成分。

據(jù)悉，這一結(jié)論佐證了銀盤的半徑至少有9.78萬光年，是最早人們認識的經(jīng)典盤尺度的兩倍，這與2018年基于LAMOST數(shù)據(jù)的研究成果——銀河系從“二環(huán)”擴建到“五環(huán)”的結(jié)論相吻合。

標簽：銀河系波浪恒星子星系