郭守敬望远镜揭秘银河系:最古老盘结构源于135亿年前
郭守敬望远镜揭秘银河系:最古老盘结构源于135亿年前
2024年10月,中国科学院国家天文台基于郭守敬望远镜(LAMOST)和欧洲航天局盖亚(Gaia)卫星的数据,揭示了银河系早期形成和演化的重要细节。这一发现不仅刷新了人们对银河系早期历史的认知,也为探索星系和宇宙的早期起源提供了新的线索。
最古老的银盘结构
研究团队通过分析LAMOST和Gaia的数据,发现现存最古老的银盘结构成分起源于距今约135亿年前。这一发现颠覆了传统的认知:过去普遍认为银晕是银河系最古老的结构,而银盘则晚于银晕,大约在100亿年前形成。然而,这次的研究发现,年龄为130至135亿年的极古老恒星呈现出清晰的盘结构,这说明古银盘在宇宙诞生不久后便已开始形成,并在后续130多亿年的演化中得以幸存。
这一极早期形成的古银盘成分被命名为“盘古”。研究人员发现,“盘古”的恒星质量约为2×109倍太阳质量,远大于早期银晕的恒星质量,这表明“盘古”可能是极早期银河系的主导结构。
银河系形成的启示
这一发现对理解银河系的形成具有重要意义。暗能量和冷暗物质模型是近年来流行的星系和宇宙结构形成标准理论模型。该模型预言,宇宙早期环境动荡不安,星系之间存在频繁且剧烈的吞噬和合并现象,可能使得早期星系盘难以存在和维持。然而,这次的研究发现表明,银河系的形成过程可能比理论预期更为宁静。
研究还发现,在80至135亿年前的50多亿年间,古银盘的结构演化主要发生在垂直银盘面的方向。这一演化效应可能由形成恒星的气体垂向冷却和恒星垂向加热机制共同决定。通过与星系流体数值模拟数据进行对比,研究团队发现实际的银盘比数值模拟中的银盘更薄,进一步支持了银河系早期演化环境比理论预期更为宁静的观点。
未来展望
这一发现不仅深化了人们对银河系早期历史的理解,也为检验星系形成理论提供了独特视角。未来,随着LAMOST等设备的持续观测,科学家们有望进一步揭示银河系乃至整个宇宙的起源之谜。
郭守敬望远镜的这一重大发现,不仅展示了中国在天文学领域的技术实力,也体现了国际合作在科学研究中的重要性。通过持续的观测和研究,我们有望更深入地理解我们所处的这个浩瀚宇宙的起源和演化。