仰望星空，銀河星波蕩漾。這是由於(yu) 銀盤南北兩(liang) 側(ce) 存在一些交替出現的“恒星子結構”。長期以來，天文學家對於(yu) 這些“恒星子結構”的來源爭(zheng) 論不休。

近日，西華師範大學物理與(yu) 空間科學學院副研究員李靜與(yu) 國家天文台研究員薛香香等研究者利用郭守敬望遠鏡（LAMOST）和歐空局（ESA）蓋亞(ya) 太空望遠鏡（Gaia）數據，對位於(yu) 反銀心的麒麟座星環、三角座-仙女座星流和A13等子結構的起源開展研究，證實它們(men) 起源於(yu) 銀盤，是銀河係外盤的一部分。

這一結論結束了天文界長期以來關(guan) 於(yu) 反銀心子結構起源的爭(zheng) 議。研究成果在學術期刊《天體(ti) 物理學報》上發表。

截止目前，天文學家在反銀心方向上已發現的子結構包括北近結構、南中結構、麒麟座星環，A13和三角座－仙女座星流，從(cong) 內(nei) 向外從(cong) 3.9萬(wan) 光年到9.8萬(wan) 光年依次延展排列。這些“恒星子結構”交替出現在銀盤的南北兩(liang) 側(ce) ，勾勒出銀盤近似波浪狀起伏的優(you) 美姿態。但這些反銀心子結構到底起源於(yu) 哪裏？天文學家對此一直存在爭(zheng) 議。

銀河係盤具有“波浪”一樣的起伏特點。（研究團隊供圖，來源：海蒂·紐伯格）

研究人員介紹，他們(men) 利用LAMOST在銀河係反銀心觀測到的大樣本數據優(you) 勢，結合Gaia DR2的高精度自行數據，搜尋到589顆來自麒麟座星環、三角座－仙女座星流和A13結構的成員星，這是目前最大的反銀心子結構成員星樣本。

銀河係盤結構與(yu) 其它旋渦星係一樣被認為(wei) 具有“薄盤”和“厚盤”兩(liang) 個(ge) 組成部分。首先，研究者對這些已確認的反銀心子結構成員星的化學元素含量、運動特征以及能量角動量分布與(yu) 銀盤進行“親(qin) 子鑒定”後發現，這些成員星與(yu) 銀盤擁有相似的近圓形運動軌道，金屬厚度則與(yu) 厚盤星相似。他們(men) 據此認為(wei) ，這些子結構成員星來自於(yu) 銀盤厚盤。

為(wei) 進一步驗證，研究人員還發現，這些子結構成員星的元素豐(feng) 度明顯低於(yu) 厚盤，這是由於(yu) 目前外盤依然存在很多冷氣體(ti) ，相對於(yu) 內(nei) 盤，分子雲(yun) 密度低，曆史上平均的恒星形成效率低，化學元素的金屬豐(feng) 度增加的不充分，因此元素豐(feng) 度比薄盤星要低。

綜上，他們(men) 推測，這些子結構成員星應該屬於(yu) 低豐(feng) 度貧金屬外盤星，也就意味著這些反銀心子結構起源於(yu) 銀盤。

研究人員解釋，這些子結構分布於(yu) 距離銀河係中心3.9萬(wan) 光年到9.78萬(wan) 光年的範圍，這也論證了離銀心9.78萬(wan) 光年處仍然存在外盤成分。

左圖為(wei) 挑選的成員星樣本在X-Y空間的軌道分布。右圖顯示的是成員星樣本（紅色五角星）與(yu) 盤星樣本（黃色部分：薄盤，紫色部分：厚盤）以及人馬座矮星係（綠色圓圈）在能量-角動量空間的分布對比圖。（研究團隊供圖）

據稱，這一結論佐證了銀盤的半徑至少有9.78萬(wan) 光年，是最早人們(men) 認識的經典盤尺度的兩(liang) 倍，這與(yu) 2018年基於(yu) LAMOST數據的研究成果——銀河係從(cong) “二環”擴建到“五環”的結論相吻合。此外，研究人員也證實了麒麟座星環、A13、三角座-仙女座星雲(yun) 是銀河係外盤一部分的觀點。

論文鏈接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/abd9bf


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