颠覆天文共识，我国科学家更准确测量银河系半径：翻倍至 1.9 万光年
颠覆天文共识，我国科学家更准确测量银河系半径：翻倍至 1.9 万光年
我国天文学家通过分析APOGEE巡天数据，首次系统性地重建了银河系中不同年龄恒星的面密度分布，发现银河系的实际半径比之前认为的要大得多，这一颠覆性的发现改变了人们对银河系结构的传统认知。
银河系河外视角想象图，图源：云南大学中国西南天文研究所
近日，云南大学中国西南天文研究所连建辉副教授带领团队，在银河系结构研究领域取得重大突破。他们基于国际首个大型近红外恒星光谱巡天（APOGEE）数据，综合分析了巡天观测的不均匀性、尘埃和恒星特性，首次系统性地重建了银河系中不同年龄恒星从核球到外盘的真实完整面密度分布。
研究发现，银河系的盘结构在外盘区域（半径R>24000光年，太阳系位于R约26000光年）符合经典的指数分布；然而在内盘区域（11000<R<24000光年），恒星密度几乎保持平坦，显著偏离外盘的指数分布。
银河系不同年龄及所有星族的径向光度面密度分布
这一发现颠覆了过去长期采用的银河系单指数盘假设。按照过去基于指数盘的假设，人们认为银河系的半径约为10000光年，属于一个致密星系。然而，基于新的恒星面密度分布，研究团队发现银河系的实际半径几乎是之前估计的两倍，达到约19000光年，并且与近邻同质量星系的半径基本一致，表明银河系在星系大小方面是一个典型的盘星系。
银河系在星系质量-半径图中的位置
连建辉副教授表示：“由于尘埃消光对波长较长光子的影响快速变小，因此近红外波段的观测可以很大程度缓解这一难题。随着近几年天文观测技术的进步，特别是大型近红外恒星光谱巡天的开展，为解决这一难题提供了前所未有的机遇。”
这项重要研究成果已发表在国际权威学术期刊《自然天文学》（Nature Astronomy）上，题为《银河系偏离指数的盘径向分布与较大半径》（The broken-exponential profile and larger size of the Milky Way galaxy）。
这一发现不仅改变了人们对银河系结构的传统认知，也为进一步研究银河系的形成和演化提供了新的视角。