中国科学家证实银河系的反银核结构起源于银盘

图1银河系圆盘有波浪式的起伏。资料来源:海蒂纽伯格

北京时间5月8日,中国西部师范大学物理与空间科学学院副研究员李静、国家天文台研究员薛向祥等人利用LAMOST和盖亚数据研究了位于反银心的独角兽环、三角座-仙女座和A13等子结构的起源,发现它们不是银河系吸积的矮星系残骸,而是银河系外盘的一部分。这个结论结束了天文学中关于反银核结构起源的长期争论。还发现反银核的子结构可以延伸到距离银河系中心97800光年的地方,是经典银盘的两倍大小。这也支持了国际团队利用2018年LAMOST数据发现银河系的大小是传统认知的两倍的结论。这一成果已发表在国际著名的天文杂志《天体物理学报》 (2021,ApJ,910,1)上。

到目前为止,天文学家在反银河中心方向发现的亚结构包括北近结构、南中结构、独角兽环、A13、三角座-仙女座,由内向外延伸39000光年至98000光年。这些子结构共同构成了反银中心方向的独特景观。不仅如此,这些恒星子结构也交替出现在银盘的南北两侧,勾勒出银盘的优美姿态。

这些子结构的发现让天文学家意识到,我们的星系并不是传统认知的光滑平坦的圆盘,而是一个恒星荡漾的不稳定星系。但是这些反银核结构是从哪里来的呢?天文学家对此一直有争议。

李静等人利用LAMOST在银河反银河中心观测到的大样本数据,结合盖亚DR2的高精度自数据,分别从LAMOST DR5的K型和M型巨星样本中搜索到589颗成员星,这是目前反银河子结构成员星的最大样本。和其他螺旋星系一样,银河系的圆盘结构被认为有两个组成部分:薄圆盘和厚圆盘(如下图所示)。首先,李静等人继续“亲子鉴定”了这些与银盘反银核子结构确认成员的化学元素含量(金属丰度)、运动特征和能量角动量分布,惊喜地发现这些成员与银盘有类似的近圆周运动轨道。金属丰度与厚盘星相似,说明这些亚结构成员星来自银盘厚盘。

图2银河系结构示意图(来自网络)

为了进一步验证,研究人员发现,这些亚结构成员恒星的元素丰度明显低于厚盘,这是由于外盘仍然有许多冷气体,分子云的密度低于内盘,历史上平均恒星形成效率较低,化学元素的金属丰度没有充分增加,所以元素丰度低于薄盘恒星。综上所述,从运动特征和化学DNA鉴定来看,天文学家推测这些亚结构应该属于低丰度的贫金属外盘星,也就是说这些反银核亚结构起源于银盘。这些亚结构分布在距离银河系中心39000光年到97800光年的范围内,这也证明了距离银心97800光年的地方还有外盘成分。

这个结论证明银盘的半径至少有97800光年,是已知最早经典盘的两倍大小,与基于LAMOST数据的2018年银河系从“二环路”扩张到“五环路”的结论一致。此外,研究人员还证实了独角兽环、A13和三角形仙女座星云是银河系外盘的一部分。

图3的左图显示了X-Y空间中所选成员恒星样本的轨道分布。右边,我的分布

唉哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟哟-海伍德先生。页:1。d .非政府组织,di matteo,p .页:1。2016年aa 589年A66年

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