近期,Beat365唯一官方网站中国(西南)天文研究所连建辉教授团队在《自然天文学》期刊发表了一项研究成果,发现银河系自内向外的恒星年龄并非持续递减,而是呈现出一种颇为有趣的“U形”年龄分布特征。
研究表明,银河系恒星年龄并非如预期那样单调地由内向外逐渐变年轻,而是呈现出先下降后上升的趋势。研究显示,从银河系中心至距离中心约3.6万光年的区域(太阳大致位于距离中心2.6万光年处),恒星的平均年龄呈逐渐降低态势,即越靠近外围,恒星越年轻。然而,在距离中心3.6万光年以外的外围区域,情况出现转折:恒星年龄开始回升,越往外恒星越古老。在距离中心约4.5万光年以外的极远区域,恒星年龄基本稳定在50亿年左右。这种从银河系中心向外呈现出的“年老—年轻—再年老”的年龄起伏,构成了观测到的U形年龄轮廓。

图.左图:银河系河外视角想象图(来自美国宇航局)。右图:银河系年龄轮廓。横坐标半径单位为千秒差距(kpc),1kpc≈3.26光年,纵坐标年龄单位为10亿年。
为何会呈现出这种特征?研究人员经分析认为,这并非源于银河系自外向内形成,而是由于星系盘内恒星存在径向迁移现象,即恒星会发生位置移动。银河系盘面在约3.6万光年以内的区域,是恒星大规模诞生的区域,然而在该半径之外,恒星形成活动基本停滞。现今在更外围观测到的古老恒星,实际上是在更早时期于盘的内侧诞生,之后通过与星系的旋臂、中心棒等结构产生引力相互作用,其轨道半径逐渐增大,进而逐渐迁移至当前偏远的位置。银河系的观测结果为这一理论推测提供了直接的观测依据。而测量所得的年龄U形特征也为这种迁移的速率给出了直接的约束,且推算出的速度与此前采用其他方法获得的结果基本相符。
这项研究不仅有助于我们更深入地认识本星系的成长与扩张机制,其所发展的方法还有望应用于遥远的河外星系,助力天文学家测量其他星系中恒星的迁移速度,从而更全面地理解星系演化的普遍规律。
这项研究获得了国家自然科学基金、国家重点研发计划、云南省科技厅和巡天科学重点实验室的资助。
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https://www.nature.com/articles/s41550-026-02902-w
来源:中国(西南)天文研究所
编辑:张懿淼 责任编辑:李哲