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银河系争论尘埃落定!我国科学家证实银河系反银心子结构起源于银盘

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前瞻网 2021-05-10 15:01
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银河系盘具有“波浪”一样的起伏特点。图源:海蒂·纽伯格

我们所居住的地球处在太阳系当中,而太阳系处在更大的星系——银河系当中的猎户座旋臂上。人类目前对宇宙的探索还仅停留在太阳系当中,对于银河系的研究相对较少。

银河系自内向外分别由银心、银核、银盘、银晕和银冕组成。反银心是理论上在天空中相对于银河系中心的点,这取决于地球上观测者的角度。天文学家已经发现在反银心方向上的子结构,包括北近结构、南中结构、麒麟座星环和三角座-仙女座星流,从内向外依次延展排列,交替出现在银盘的南北两侧,勾勒出银盘波浪状起伏的优美姿态。

但这些反银心子结构到底起源于哪里?天文学家对此一直存在争议。

近日,西华师范大学物理与空间科学学院李静副研究员与国家天文台薛香香研究员等人利用LAMOST和Gaia数据,对位于反银心的麒麟座星环、三角座-仙女座星流和A13等子结构的起源开展研究,发现它们并不是被银河系吸积的矮星系的遗迹,而是银河系外盘的一部分。该结论结束了天文界长期以来关于反银心子结构起源的争议。 相关研究成果发表于《天体物理学报》。

在研究当中,团队描述了589颗银河系反中心亚结构恒星(GASS)的运动学和化学特性。研究表明,这些恒星在银河系平面的两侧都处于近乎圆形的轨道上。

研究团队继续将这些已确认的反银心子结构成员星的化学元素含量(金属丰度)、运动特征以及能量角动量分布与银盘进行“亲子鉴定”,惊喜地发现,这些成员星与银盘拥有相似的近圆形运动轨道。金属丰度与厚盘星相似,这都表征了这些子结构成员星来自于银盘厚盘。

考虑到距离范围和α-丰度特征,成员星可能是在厚盘形成之后形成的,因为外盘的分子云密度降低,与内盘相比,外盘的恒星形成率可能更低。

研究还发现反银心的子结构可延伸到距离银河系中心9.78万光年处,是经典银盘尺度的2倍。这也佐证了2018年国际团队利用LAMOST数据发现银河系尺寸比之前认识的大了一倍的结论。

参考资料:

[1]https://doi.org/10.3847/1538-4357/abd9bf

[2]http://www.bao.ac.cn/xwzx/kydt/202105/t20210507_6009817.html

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