一項(xiàng)對(duì)歐空局蓋亞衛(wèi)星數(shù)據(jù)的新研究發(fā)現(xiàn)，恒星“兄弟姐妹”更喜歡在長(zhǎng)期的、像弦一樣的群體中集結(jié)在一起，而不是像預(yù)期的那樣年輕地就離家出走。探索銀河系星空居民的分布和過(guò)去的歷史尤其具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)檫@需要天文學(xué)家確定恒星年齡。

這一點(diǎn)一點(diǎn)也不微不足道，因?yàn)橘|(zhì)量相似但年齡不同的“平均”恒星看起來(lái)非常相似。要弄清楚一顆恒星是何時(shí)形成的，天文學(xué)家必須轉(zhuǎn)而觀察被認(rèn)為是同時(shí)形成的恒星群體，但要知道哪些恒星兄弟姐妹構(gòu)成了進(jìn)一步的挑戰(zhàn)。

因?yàn)楹阈遣灰欢〞?huì)在它們形成的恒星搖籃中停留很長(zhǎng)時(shí)間。這項(xiàng)新研究的主要作者、西華盛頓大學(xué)的Marina Kounkel說(shuō)：為了確定哪些恒星一起形成，要尋找運(yùn)動(dòng)相似的恒星，因?yàn)樵谙嗤窃苹蛐菆F(tuán)中形成的所有恒星都會(huì)以類(lèi)似方式運(yùn)動(dòng)。太陽(yáng)系附近有幾個(gè)這樣的‘共同運(yùn)動(dòng)’星團(tuán)，但是蓋亞衛(wèi)星使天文學(xué)家能夠非常詳細(xì)地探索銀河系更遠(yuǎn)的距離，揭示了更多這樣的星團(tuán)。使用來(lái)自蓋亞第二次發(fā)布的數(shù)據(jù)來(lái)追蹤太陽(yáng)系周?chē)淮笃臻g結(jié)構(gòu)和恒星形成活動(dòng)，并探索這是如何隨著時(shí)間的推移而發(fā)生變化。

這份數(shù)據(jù)以前所未有的精確度列出了超過(guò)10億顆恒星運(yùn)動(dòng)和位置。通過(guò)對(duì)蓋亞衛(wèi)星數(shù)據(jù)的分析，依靠機(jī)器學(xué)習(xí)算法，發(fā)現(xiàn)了近2000個(gè)以前未識(shí)別的星團(tuán)和共同移動(dòng)的恒星群，距離太陽(yáng)系大約3000光年，大約是半人馬座近鄰星距離的750倍。這項(xiàng)研究還確定了數(shù)十萬(wàn)顆恒星的年齡，這使得追蹤恒星“家族”并揭示它們令人驚訝的安排成為可能。這些恒星中大約有一半是以長(zhǎng)長(zhǎng)的線狀結(jié)構(gòu)被發(fā)現(xiàn)，這反映了誕生云中存在的特征。

通常認(rèn)為年輕的恒星在形成后僅僅幾百萬(wàn)年就會(huì)離開(kāi)出生地，完全失去與最初的家庭的聯(lián)系，但是看起來(lái)恒星們可以和兄弟姐妹呆在一起長(zhǎng)達(dá)數(shù)十億年。弦似乎也以特定的方式相對(duì)于銀河系的旋臂而定向，這取決于弦中恒星的年齡。對(duì)于最年輕的弦來(lái)說(shuō)，這一點(diǎn)尤其明顯，這些弦由小于1億年的恒星組成，它們傾向于與距離太陽(yáng)系的旋臂成直角。天文學(xué)家們懷疑，較老的一串恒星是垂直于這些恒星形成時(shí)存在的螺旋臂，這些螺旋臂現(xiàn)在已經(jīng)在過(guò)去的十億年中重新洗牌了。

最年輕弦與銀河系現(xiàn)在旋臂的距離和方向表明，較老的弦是銀河系螺旋結(jié)構(gòu)的重要‘化石記錄’。螺旋臂的性質(zhì)仍然存在爭(zhēng)議，關(guān)于它們是穩(wěn)定還是動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)的結(jié)論還沒(méi)有確定。研究這些古老的弦，將有助于了解懸臂是否大部分是靜止的，或者是否在幾億年的過(guò)程中移動(dòng)或消散并重新形成，大約是太陽(yáng)繞銀河系中心轉(zhuǎn)幾圈所需的時(shí)間。GAIA任務(wù)是繪制銀河系的三維地圖，精確定位銀河系內(nèi)大約1%恒星的位置、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)，以及關(guān)于其中許多恒星的其他信息。

未來(lái)十年，GAIA還計(jì)劃發(fā)布更多、越來(lái)越精確的數(shù)據(jù)，為天文學(xué)家提供他們需要的信息，以揭示我們銀河系的恒星形成歷史。ESA的GAIA項(xiàng)目科學(xué)家Timo Prusti：GAIA是一項(xiàng)真正具有開(kāi)創(chuàng)性的任務(wù)，它以前所未有的方式揭示了銀河系歷史，以及銀河系組成的恒星。由于天文學(xué)家將確定分布在整個(gè)銀河系更多恒星的年齡，而不僅僅是那些居住在小型星團(tuán)中的恒星，也將更好地分析這些恒星是如何隨著時(shí)間的推移而演化。

博科園｜研究/來(lái)自：歐洲航天局

參考期刊《天文學(xué)》

DOI: 10.3847/1538-3881/ab339a

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