你還記得初中物理課本上就提到的銀河系直徑大小為10萬(wàn)光年的那一頁(yè)嗎？研究人員最新確定了銀河系的最外層邊緣，利用斯巴魯望遠(yuǎn)鏡，研究人員研究了構(gòu)成銀河系的恒星系統(tǒng)邊界，銀河系最終大小是半徑達(dá)52萬(wàn)光年，比銀河系中心到我們太陽(yáng)系的距離(2.6萬(wàn)光年)大20倍。

在軌道運(yùn)動(dòng)中到達(dá)銀河系最外層區(qū)域恒星是古老的恒星群，年齡可達(dá)120億歲。

因此，這些古老恒星的空間分布范圍對(duì)于理解銀河系形成非常重要，除了明亮銀河系以星盤(pán)的形式存在外，該星系還擁有一個(gè)廣泛擴(kuò)展的光暈成分。光暈包含了大約10億顆古老的恒星和150個(gè)年齡可達(dá)120億年的球狀星團(tuán)。因此，光暈包含了在星系第一階段形成的長(zhǎng)壽恒星和星團(tuán)殘余。這表明，在較年輕的盤(pán)狀星系較晚形成之前，星系的初始相當(dāng)大。研究星系中這種光暈成分的范圍類(lèi)似于從森林內(nèi)部識(shí)別森林的外邊界并觀察樹(shù)木。

換句話(huà)說(shuō)，這是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，所謂的藍(lán)色水平分支(BHB)恒星以及RR Lyr變量是跟蹤光暈成分的理想指標(biāo)。這是因?yàn)樗鼈兲焐妥銐蛎髁?，能夠決定與它們之間的距離。然而，這個(gè)星系太大了，用2.5到4米的望遠(yuǎn)鏡是不可能識(shí)別出位于外邊界的光暈痕跡。由日本東北大學(xué)研究生福島哲也和導(dǎo)師千葉正樹(shù)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在直徑8.2米的斯巴魯望遠(yuǎn)鏡上使用了超級(jí)suprim - cam (HSC)數(shù)碼相機(jī)。這使得他們能夠捕捉到遙遠(yuǎn)、非常微弱的星系外邊緣。

該團(tuán)隊(duì)從正在進(jìn)行的研究項(xiàng)目(SSP:斯巴魯戰(zhàn)略項(xiàng)目)數(shù)據(jù)中仔細(xì)選擇了BHB恒星，以對(duì)抗其他具有類(lèi)似顏色的污染物，如所謂的藍(lán)色離散恒星、白矮星、類(lèi)星體和遙遠(yuǎn)星系。利用hc - ssp的數(shù)據(jù)，研究小組推導(dǎo)出了星系暈上方的BHB恒星空間密度。當(dāng)離星系中心越遠(yuǎn)，這個(gè)密度就越小，但研究小組發(fā)現(xiàn)，在星系邊緣區(qū)域，密度會(huì)急劇下降。因此，研究小組終于觀測(cè)到了星系的最外層邊緣，這個(gè)距離大約是太陽(yáng)系和銀河系中心距離的20倍。

120億年前，被暗物質(zhì)暈包圍的小星系相繼合并，理解這一點(diǎn)的關(guān)鍵是測(cè)量光暈分量的分布以確定體積，這個(gè)合并過(guò)程因星系而異。我們的鄰居仙女座星系，據(jù)報(bào)道有一個(gè)擴(kuò)展的光暈組成部分，其半徑至少有538000光年。因此，與星系暈相比，它系統(tǒng)性地更大。研究人員計(jì)劃在hc - ssp最終完成后，進(jìn)一步繪制出這個(gè)古老星系的組成部分。

博科園｜研究/來(lái)自：Subaru Telescope

參考期刊《日本天文學(xué)會(huì)會(huì)刊》

DOI:?10.1093/pasj/psz052

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