銀河系早期歷史的新發現

銀河下的郭守敬望遠鏡。 （郭守敬望遠鏡官網/圖）

在晴朗的夜晚，美麗的銀河曾經引發人類無數的遐思。一百年多來，隨著天文學的不斷發展，我們對銀河系有了更加深入的認識。但是，圍繞銀河系的很多謎團還有待破解。

2022年3月24日，德國馬克斯普朗克天文研究所的向茂盛博士和漢斯-沃爾特·里克斯（Hans-Walter Rix）教授在《自然》（Nature）雜志上以封面文章的形式發表了對銀河系早期形成和演化歷史的最新研究成果。他們按照時間序列給出了銀河系在130億年里的演化圖像，特別是揭示了在早期階段發生的重大事件，改寫了我們對于銀河系早期歷史的認識。

回溯130億年

他們的這項研究基于中國科學院國家天文臺的郭守敬望遠鏡（LAMOST）和歐洲空間局的蓋亞空間望遠鏡（Gaia Space Telescope）獲得的巡天觀測數據。這兩臺望遠鏡作為地基巡天和空間巡天的代表，近年來都進行了卓有成效的巡天工作：郭守敬望遠鏡已經發布了千萬量級的恒星光譜數據，而蓋亞空間望遠鏡則獲得了14億顆恒星的位置和運動信息。向茂盛和里克斯以這些數據為基礎，得到了迄今最為精確的大樣本恒星年齡信息。

在這項研究中，他們選擇易于確定形成時間的一類恒星——亞巨星作為研究對象。亞巨星是處于恒星主序演化階段向紅巨星演化過程中的中間階段的恒星，它們的溫度和光度等可觀測信息對于初始年齡極為敏感，因此可以通過測量這些信息來精確地確定它們的年齡。向茂盛和里克斯利用郭守敬望遠鏡的巡天數據，測定了700萬顆恒星的大氣參數，并根據蓋亞空間望遠鏡的巡天數據得到了高精度的恒星光度和軌道運動學參數。在這之中，他們選擇了25萬顆亞巨星，測定出它們精確年齡，平均年齡精度達到7%，而此前的大樣本恒星典型年齡誤