圖1 銀河係盤具有“波浪”一樣的起伏特點。圖源：海蒂·紐伯格

　　西華師範大學物理與(yu) 空間科學學院李靜副研究員與(yu) 國家天文台薛香香研究員等人利用LAMOST和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，發現它們(men) 並不是被銀河係吸積的矮星係的遺跡，而是銀河係外盤的一部分。該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。研究還發現反銀心的子結構可延伸到距離銀河係中心9.78萬(wan) 光年處，是經典銀盤尺度的2倍。這也佐證了2018年國際團隊利用LAMOST數據發現銀河係尺寸比傳(chuan) 統認知的大了一倍的結論。該成果已在國際知名天文期刊《天體(ti) 物理學報》（2021，ApJ，910，1）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。這些子結構共同構成了反銀心方向上獨特的風景線。不僅(jin) 如此，這些恒星子結構還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。

　　這些子結構的發現讓天文學家重新認識了我們(men) 的銀河不是傳(chuan) 統認知的光滑扁平盤，而是星波蕩漾的不安分銀河。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。

　　李靜等人利用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，分別從(cong) LAMOST DR5的K型和M型巨星樣本中搜尋到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（如下圖所示）。首先，李靜等人繼續將這些已確認的反銀心子結構成員星的化學元素含量（金屬豐(feng) 度）、運動特征以及能量角動量分布與(yu) 銀盤進行“親(qin) 子鑒定”，驚喜地發現，這些成員星與(yu) 銀盤擁有相似的近圓形運動軌道。金屬豐(feng) 度與(yu) 厚盤星相似，這都表征了這些子結構成員星來自於(yu) 銀盤厚盤。

圖2 銀河係結構示意圖（來自網絡）

　　為(wei) 了進一步驗證，研究者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，從(cong) 運動特征和化學DNA鑒定，天文學家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。而這些子結構分布於(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。

　　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年劉超研究員所在的國際團隊基於(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是正確的。

圖3 左圖是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。

　　文章鏈接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/abd9bf

　　參考文獻：Haywood, M., Lehnert,M. D., Di Matteo,P., et al. 2016,A&A, 589,A66


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