臺北市立天文科學教育館

德國馬克斯普朗克天文研究所團隊利用ESA蓋亞太空望遠鏡(Gaia)及中國郭守敬望遠鏡（LAMOST）的數據，確認銀河系發展時序，並發現銀河系的“厚銀盤”早在130億年前就開始形成了，比先前想法早約20億年。相關論文發表在《自然》期刊。

銀河系主要部份可分銀暈和銀盤，銀暈在外圍由古老的恆星所組成。銀盤則分為薄銀盤和厚銀盤，薄銀盤包含大部分盤面上的恆星；厚銀盤則比薄銀盤厚兩倍多，但半徑較小。為了瞭解銀河系發展的時序，天文學家必須確認恆星的年齡。但恆星年齡無法直接測量，必須以恆星的特徵與恆星演化的模型相比較，來推斷其年齡。由於宇宙誕生時，幾乎只有氫和氦，其他元素是恆星內部製造，並在生命結束時炸回太空，因此，較老的恆星其金屬（重元素）豐度較低。研究團隊使用蓋亞EDR3 數據得到恆星的亮度和位置，另外使用LAMOST提供光譜而得到金屬豐度，如此獲得25萬顆恆星的年齡，這些恆星大多屬於次巨星（subgiant star）。次巨星是恆星生命中相對短暫的演化階段，屬於較容易被確認年齡的恆星。

通過鑑別不同區域的次巨星，研究人員驚訝地發現銀河系形成分兩階段。早期階段形成了銀河系的厚銀盤和銀暈，晚期階段則形成了銀河系的薄銀盤。第一階段在宇宙年齡僅8億年時開始，厚銀盤先開始形成恆星，內側銀暈的恆星也開始聚集在一起。之後在110億年前，一個名為Gaia-Sausage-Enceladus的矮星系與銀河系合併，它觸發了更多新生的厚銀盤恆星。研究團隊的分析表明，與Gaia-Sausage-Enceladus矮星系合併不但引發的大量恆星形成，還繼續形成厚圓盤的恆星，直到80億年前氣體耗盡後，厚銀盤才停止形成。此時銀河系周圍氣體聚集到一個更薄的盤面上，薄銀盤逐漸向兩端延伸，一直持續至今。研究團隊認為：天文學很難為我們所在星系提供可靠的日期。這項研究成功地建構出銀河系早期的時間表，對於認識和理解銀河系演化史非常重要。（編譯／李瑾）
資料來源：Tech Explorist 



銀河系示意圖。Stefan Payne-Wardenaar / MPIA