北京
新華社昆明6月12日電（記者王賢思、嚴勇）中國科學家最新發現，銀河系的恒星年齡并不是如預期單調地從內向外變年輕，而是呈現出“U形”分布特征：先逐漸變年輕，隨后又重新變老。相關研究成果已發表在國際學術期刊《自然·天文學》上。
銀河系鳥瞰想象圖。新華社發（圖片來源：美國宇航局）
銀河系是人類的宇宙家園。長期以來，天文學家普遍認為，星系盤中的恒星年齡會隨著與中心距離增大而逐漸變小。
論文第一作者、云南大學中國西南天文研究所教授連建輝介紹，研究團隊發現，從銀河系的中心到距離中心約3.6萬光年的區域，恒星的平均年齡在逐漸降低，即越往外圍恒星越年輕。然而，在3.6萬光年之外的外圍區域，情況發生了轉折：恒星的年齡反而開始回升，越往外越古老。到了約4.5萬光年以外的極遠處，恒星年齡基本穩定在50億年左右。
“如果把銀河系從中心到邊緣的恒星年齡畫成一條曲線，它看起來就像字母‘U’。”連建輝說，這意味著銀河系從內到外并非簡單地“越遠越年輕”，而是呈現出“年老—年輕—再年老”的年齡結構。
銀河系年齡輪廓圖。橫坐標半徑單位為千秒差距（kpc），1kpc≈3260光年，縱坐標年齡單位為10億年。新華社發
這種“U形年齡輪廓”是如何形成的？
研究人員發現，答案在于恒星會“搬家”，即由恒星徑向遷移造成。銀河系的盤面在約3.6萬光年以內的區域，是恒星批量誕生的工廠，但在這個半徑以外，恒星形成活動基本停止。
“它們更像是從內盤搬遷過去的居民。”連建輝說，我們今天在更外圍看到的古老恒星，其實是更早時期在盤的內側誕生，然后通過與星系的旋臂、中心棒等結構的引力相互作用，軌道半徑逐步增加，逐漸遷移到了如今偏遠的位置。銀河系的觀測為這一理論猜測提供了直接的觀測證據。而測量出的年齡“U形”特征也為這種遷移的速率提供了直接的限制，且推算出的速度與此前其他方法得到的結果基本吻合。
該研究發現為揭示銀河系的形成與演化提供了關鍵觀測證據，也為河外星系研究提供了新方法。其研究方法還有望應用于遙遠的河外星系，幫助科學家測量其他星系中恒星的遷移速度，從而更好地理解星系演化的普遍規律。
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