郭守敬望遠鏡數據顯示銀河系暈為內扁外圓結構特徵

銀河系40千秒差距內立體切面圖
中國科學院國家天文台科研人員徐岩、劉超、薛香香等人改寫了銀河系暈的結構特徵。他們利用郭守敬望遠鏡觀測的暈族紅巨星直接繪製出銀河系40千秒差距內的立體切面圖,從而揭露出恆星暈的複雜構成,內部呈扁球形,外部則逐漸變成球形。恆星數密度則按照單一冪律形式由內向外減少。這一清晰的觀測證據推翻了前人關於恆星暈是一個軸比不變的扁球體、數密度呈現雙冪律輪廓的猜測,確立了銀暈結構的新圖像。它對於理解銀河系恆星暈的形成歷史和演化以及星系形成理論提出了新的挑戰。

近二三十年來,國際上開展了越來越多的大型天文巡天觀測項目,它們對於描繪銀河系的形狀發揮至關重要的作用。人們知道了在太陽附近大約10千秒差距內恆星如何分佈,從而清晰測量出了銀河系的幾個主要組成部分:薄盤、厚盤和恆星暈的結構參數。至此對於銀河系形狀、結構的研究似乎已經塵埃落定。但實際上,那時的視野還僅僅覆蓋了銀河系的一個小角落,銀河系整體的結構還並不清楚。

經過四年多的巡天觀測,郭守敬望遠鏡銀河系巡天已經收集了四百萬條恆星光譜,並給出了相應的恆星參數。經過層層篩選,只有五千多顆暈族的恆星最終被選擇出來,它們覆蓋了把更大的體積範圍(太陽周圍40千秒差距)。儘管相對於總觀測樣本,這五千多顆暈族恆星只佔1%多一點,它已經是現有同類研究中最大的樣本之一了。經過複雜的貝葉斯統計分析,研究團隊成功的利用這五千多顆恆星估算出40千秒差距內銀暈的恆星數密度分佈,據此研究人員得以繪製出銀河系清晰的縱向剖面圖。這個與以往認識完全不同的全新結構將對銀河系結構和演化研究帶來深刻影響。

【圖、文:節錄自中國科學院國家天文台網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文將會刊登在英國《皇家天文學會月刊》

發表評論

简体中文 繁體中文 English