中國天文學家揭開銀盤屋脊結構的星族特性與化學動力學演化

中國科學院國家天文台郭守敬望遠鏡特聘青年研究員、雲南大學博士後王海峰、雲南大學黃樣副教授、河北師範大學崔文元教授以及北京大學張華偉副教授等人組成的國際團隊，基於郭守敬望遠鏡主序拐點與OB恆星樣本數據追溯了銀盤屋脊（Diagonal Ridge）結構的化學動力學演化特性。

歐洲太空總署蓋亞第二批數據（Gaia DR2）釋放後，發現太陽鄰近區域有很多的非對稱性，比如：蝸牛狀（snail-shaped）結構、拱形結構以及屋脊結構。所謂屋脊結構，描述的是恆星的徑向速度在徑向距離與軸向速度的平面分佈中，清晰地呈現出很多斜線結構特徵，如同房屋的脊梁一般。目前國際上對於蝸牛狀結構的討論相對較多，但對於屋脊的研究相對較少，對屋脊起源的討論更是莫衷一是。

眾所周知，蓋亞衛星雖然可以提供大量數據，但它對恆星視線方向速度測量的數據范圍較小，並且它不能給出較為理想的恆星化學數據、年齡資料等，甚至在較遠銀盤處對恆星距離的誤差也比較大。而郭守敬望遠鏡則可以較好地解決這些不足之處，兩者數據的結合，為研究人員對銀河屋脊進行尋根究底，及進一步認識其精彩的前世今生提供了極佳的機會。

王海峰等人第一次在化學動力學中發現了兩種類型的屋脊結構：一類隨年齡演化相對穩定；另一類隨年齡演化出現變化。王海峰等人指出兩類屋脊結構很可能來源於不同的動力學過程。同時，該工作還探測到了南北屋脊的對稱分佈特徵、化學上的屋脊分佈、垂向的屋脊訊號特徵，以及該非對稱結構對於動力學擾動的敏感時間很可能橫跨宇宙學時標等。基於目前的結果以及與理論模型的比對，該團隊認為銀河系旋臂的相位混合過程，人馬座星流的擾動對該結構有重要貢獻，該國際團隊正在進行更多的深入剖析。但是基於目前的探索他們認為最有可能的是兩者共同作用導致瞭如今我們在多星族下看到的豐富多彩又此起彼伏的銀盤特徵，這與此前王海峰等人提出的銀盤起源探索計劃的主要觀點不謀而合。

【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】研究全文刊登在2020年10月13日出版的《天體物理學報》