發現銀河系中古老的恆星竟然不在預期的位置

由於宇宙中的氫、氦是大霹靂時產生，其他較重元素如碳、鐵是通過天體的物理過程製造（如恆星核心核融合）。因此最早的恆星僅由氫和氦組成，隨著時間流逝，重元素的豐度逐漸增加，較年輕的恆星則傾向於有較高的金屬比例。

天文學家可以通過觀察恆星的光譜來確定其金屬含量，通常以對數定義的氫與鐵比率[Fe / He]（太陽設為零點）表示。因此，星族I的比率至少為-1，這意味著它們[Fe / He]是太陽10％或更高。年齡較大的星族II其金屬比例低於星族I，而星族III（第一代恆星）則根本沒有金屬。在我們的銀河系中，這些恆星分佈不同。年齡最小的星族I多位於旋臂內，而年齡較大的星族II則位於銀河盤面的上下方，而銀暈往往是金屬性最低的恆星。這是有原因的，因為恆星誕生於銀河盤面內密集的氣體和塵埃中，尤其是在旋臂裡。隨著時間的流逝，恆星受重力影響使它們向外遷移。只有年齡較大的恆星才夠時間從盤面離開。

近年，澳洲天文學家使用天空製圖南方巡天計劃（SkyMapper Southern Survey）的1.35米望遠鏡確定475顆[Fe / He]比率小於太陽千分之一的恆星，原本預期它們是銀暈恆星，但是團隊使用蓋亞（Gaia）的數據計算這些恆星的位置和軌道時，卻發現其中11％位在銀河盤面，且軌道也非常圓類似於太陽，違背銀河演化模型。團隊認為有關銀河演化仍有不明白之處，需要大規模尋天觀測研究。

【圖：澳洲國立大學；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁】研究全文刊登在2020年11月4日出版的英國《皇家天文學會月報》