1000颗年轻恒星正以一种令人惊讶且无序的方式散布在宇宙中

天文学家利用盖亚望远镜发现了一个非凡的宇宙之谜：一个名为蛇夫座的巨大恒星家族打破了所有的规则。与典型的恒星兄弟姐妹们亿万年来保持紧密联系并一起漂移不同，蛇夫座的 1000 多颗年轻恒星正混乱而迅速地散布在银河系中。

在银河系中，恒星通常成群形成，本质上就是恒星家族。这些恒星大约在同一时间、同一空间区域诞生。随着时间的推移，它们逐渐远离诞生地，散布到整个星系。较小的恒星家族可能会完全解体，但较大恒星群中的恒星往往有着相似的运动轨迹，并且经常会长时间地一起运行。

得益于盖亚太空天文台的数据，天文学家们发现了许多这样的恒星家族。盖亚揭示了数十亿年来一直保持连接的长串恒星，绘制了有助于塑造早期银河系的古老恒星流，并绘制了我们银河系的恒星“全家福”。通过研究这些恒星群，科学家们不仅可以更好地了解恒星本身，还可以更好地了解银河系更广泛的历史和演化。

这张全天星图由欧洲航天局盖亚任务创建并发布，包含超过18亿颗恒星的数据。它展示了卫星观测到的恒星总亮度和颜色，并于2020年作为盖亚早期数据发布3（Gaia EDR3）的一部分发布。图中叠加的黄点表示超过1000颗年轻恒星的位置；这些恒星构成了新发现的蛇夫座恒星群，它们很快就会完全脱离恒星孕育室，散布在整个银河系中。盖亚的光谱数据对蛇夫座恒星群的发现至关重要，它的行为方式与我们迄今为止所见过的其他恒星群都不同。图片来源：ESA/Gaia/DPAC

奥菲翁（Ophion）：一个奇怪而短暂的恒星家族

如今，盖亚发现了一个前所未见的恒星家族——一个由超过1000颗年轻恒星组成的庞大星群，其行为方式出乎意料。这个名为“蛇夫座”的恒星家族正在以远超寻常的速度分裂，而且分裂方式也出奇地混乱。

“蛇夫座充满了即将以完全杂乱无章、毫无协调的方式冲出银河系的恒星，这与我们对如此庞大的恒星家族的预期大相径庭，”美国西华盛顿大学 (WWU) 的迪伦·休森 (Dylan Huson) 说道，他是这篇发现论文的主要作者。“更重要的是，这只需要如此庞大的恒星家族通常分散所需时间的一小部分。这与我们之前见过的其他恒星家族都不一样。”

欧空局的“盖亚”任务通过精确绘制十亿颗恒星的位置和运动，绘制了前所未有的银河系三维地图。其关键在于其双望远镜核心的十亿像素摄像头。此动画演示了摄像头的工作原理。图片来源：欧空局

为了探索蛇夫座，迪伦和同事们开发了一个新模型，用于探索盖亚海量、无与伦比的光谱数据宝库，并进一步了解距离太阳较近的年轻低质量恒星。他们将这个名为“盖亚网”的模型应用于盖亚第三次数据发布中带来的数亿颗恒星光谱。随后，他们将搜索范围缩小到年龄在 2000 万年以下的“年轻”恒星，蛇夫座脱颖而出。

“这是首次能够将这样的模型应用于年轻恒星，因为要使其发挥作用，需要海量且高质量的光谱观测，”欧空局盖亚项目科学家约翰内斯·萨尔曼补充道。“能够同时可靠地测量大量年轻恒星的参数仍然相当新颖。这种大规模观测是盖亚真正前所未有的成就之一。”

另一个亮点是盖亚任务如何通过其开放数据政策为新的合作和跨学科科学创造机会。“蛇夫座”号探索团队的几位成员都是计算机科学专业的本科生和研究生，他们利用盖亚数据进行创新，开发了新的方法，这些方法现在为了解银河系的恒星提供了新的视角。

问题仍然存在：为什么 Ophion 的行为如此异常？

科学家们讨论了几种可能性。该恒星家族距离地球约650光年，靠近其他一些由年轻恒星组成的大型聚集体；多年来，这些巨大邻居内部的能量事件和相互作用可能对蛇夫座产生了影响。

还有迹象表明过去这里曾发生过恒星爆炸。这些超新星爆发可能将物质从蛇夫座中带走，导致其恒星的运动速度比以前更快、更不稳定。

“我们不知道这个恒星家族究竟发生了什么，导致它有这样的行为，因为我们以前从未发现过类似的东西。这真是个谜，”美国北佛罗里达大学的合著者玛丽娜·孔克尔（Marina Kounkel）说道。

令人兴奋的是，它改变了我们对恒星群的认知，以及寻找它们的方法。之前的方法通过将运动轨迹相似的恒星聚集在一起来识别恒星群，但蛇夫座A型恒星却可能被漏网。如果没有盖亚提供的海量高质量数据集，以及我们现在可以用来深入研究这些数据集的新模型，我们或许会错过恒星之谜的一大块拼图。

在耗费十多年绘制星空图后，盖亚于今年三月停止了观测。这标志着该航天器运行的结束，但这仅仅是科学探索的开始。未来几年，预计盖亚将有更多发现，并发布迄今为止规模最大的数据。（第四次数据发布计划于2026年底发布，而盖亚遗留数据发布计划于2030年底之前发布）。

编译自/ScitechDaily