一百多亿年前幼年银河系是怎样的?

一百多亿年前，幼年银河系是怎样的?基于高质量巡天数据，中外天文学家首次按照时间序列，清晰还原了银河系幼年和青少年时期的形成与演化图像，改写了人类对银河系早期形成历史的认知。

国际权威学术期刊《自然》日前以封面文章形式发布了这一重大发现，审稿人评价该成果“第一次能够对银河系的形成历史提供如此清晰的描绘”。

银河系是无数宇宙岛中一个普通盘星系。过去一百多亿年间，银河系所集成的上千亿颗恒星，主要分布在其银晕和银盘上。其中，银盘又包括一个厚盘和薄盘。

银晕和银盘是何时、如何形成的?它们又是如何组装起来的?这一系列银河系起源问题，一直是天文家亟待解决的科学谜团，同时也是世界各大地面和空间望远镜大规模天文巡天观测计划的主要科学目标。

过去的研究主要来自数值模拟，以及天文学家对碎片化观测证据的推测，误差非常大。但随着天文观测大数据的涌现，开启银河尘封历史的时代已经到来。

基于中国科学院国家天文台运行的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜(LAMOST)和欧空局天体测量卫星盖亚望远镜(Gaia)的巡天观测数据，德国马普天文研究所的研究人员向茂盛博士和汉斯·瓦尔特·瑞克斯教授合作，获取了迄今最为精确的大样本恒星年龄信息。

利用LAMOST发布的光谱大数据，向茂盛精确测定了700万颗恒星的大气参数，并结合盖亚卫星数据得到了高精度的恒星光度和轨道运动学参数。他从这700万颗恒星中筛选出25万颗亚巨星，测定出它们的精确年龄，样本平均年龄精度为7%，金属元素丰度覆盖范围从-2.5(太阳金属含量的300分之一)到0.5(太阳金属含量的3倍)，空间覆盖范围达3万光年。这是首次在银河系如此广阔的空间范围和恒星金属丰度范围内获取如此大样本恒星的高精度年龄。

按照运动特征和化学DNA(元素丰度)鉴定，研究人员把这25万颗恒星划分成两组：一组表征为形成于动力学相对宁静过程的银河系延展薄盘的恒星;另一组形成于动力学剧烈湍动过程的银晕和厚盘恒星。他们发现，银河系的集成和演化历史可分为两个明确的阶段：从130亿年前到80亿年前的早期阶段，形成了厚盘和银晕;80亿年前至今的晚期阶段，形成了薄盘。

研究团队以超高时间分辨率刻画出了一个时间轴上被精确刻画的早期银河系形成和演化图像——银河系厚盘恒星从距离宇宙诞生仅8亿年的时候就已经开始形成，最古老的厚盘星甚至要比银河系内晕恒星年老约10亿至20亿年，这刷新了人类对银河系早期形成历史的传统认知。

约在80亿年前厚盘形成停止，而几乎与此同时，新的气体开始从银河系周围聚集到一个更薄的盘上形成银河系薄盘恒星。薄盘形成过程一直持续至今。记者许琦敏

一百多亿年前 幼年银河系是怎样的?

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