中国科学家发现银河系比想象中更大

中国科学家近日利用APOGEE近红外恒星光谱巡天数据分析，首次重构了银河系从内到外完整的恒星径向密度分布，直接测量结果显示“银河系比之前假定的更大”。相关研究成果已发表在国际权威学术期刊《自然·天文学》上。

银河系河外视角想象图。（云南大学中国西南天文研究所供图）

文章第一作者、云南大学中国西南天文研究所副教授连建辉介绍，基于新的恒星面密度分布，研究团队发现银河系半光半径（包含星系总光度一半的半径）几乎是之前估计的两倍（约1.9万光年），并和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。

银河系是人类的家园。长期以来，研究人员能够通过观测大量可分辨的恒星，细致地分析出银河系的演化历史，但对银河系的整体结构缺乏清晰认识。针对银河系结构研究的主要难题之一在于，太阳系几乎位于银河系的盘平面上，尘埃消光严重影响了对于银河系主要部分（内盘和银心）方向的观测，“使得任何基于光学波段的天文观测都无能为力”。

“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。”连建辉说，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。

研究人员基于国际首个大型近红外恒星光谱巡天APOGEE，对APOGEE巡天观测的不均匀性、尘埃和恒星的特性进行了综合分析，首次系统重建了银河系中不同年龄恒星从核球到外盘真实完整的面密度分布。研究结果表明，银河系的盘结构在外盘区域符合经典的指数分布；然而在内盘区域，恒星密度几乎保持平坦，显著偏离外盘的指数分布。

“过去基于指数盘的假设，人们发现银河系的半光半径（约1万光年）比同质量星系偏小，属致密星系。”连建辉说，最新研究颠覆了这一假设，开拓了银河系整体物理性质测量、银河系－河外星系交叉对比研究新的维度，将对银河系相关研究产生重要影响。