银河系的边缘因为边缘叛徒正在漏星星？

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翻译：张瀚之

校对：牧夫校对组

编排：陶邦惠

后台：朱宸宇

https://www.space.com/astronomy/stars/dozens-of-hidden-star-streams-found-in-the-outskirts-of-our-milky-way-galaxy

这张图展示了银河系和它周围分布的大量恒星。被拉伸开的结构来自被撕裂的矮星系和星团，揭示了恒星、暗物质团块以及整个银河系之间复杂的引力作用。

图片来源:

RubinObs/NOIRLab/SLAC/NSF/DOE/AURA/J. daSilva, M. Zamani

宇宙中，在银河系的边缘，恒星并不是像我们想象的一样，安静地围绕着圈圈运行。其实有不少恒星都在悄悄地逃离银河系，他们的轨迹拉出了一条条细长的光带，就像宇宙中被撕开的丝线。

最近，天文学家们借助了盖亚的数据，在银河外围找到了几十条此前从未注意到的这种结构，也为人类理解银河系的形成历史提供了新的线索。

这些结构被称为“恒星流”（stellar streams）。通过一种新开发的算法，一个研究团队将已知的恒星流候选数量一下子提高了四倍以上。他们认为，这一突破有望帮助我们更好地理解银河系是如何演化的，以及暗物质在其中是如何分布的。

大家可以把恒星流想象成一条条弯曲延展的恒星丝带。当一个致密的星团在银河系引力场中运动时，其中的恒星会逐渐被剥离，并沿轨道被拉成长长的尾迹。

论文合作者、Oleg Gnedin（密歇根大学的理论天体物理学家）形象地分享：“这就像你骑车时带着一袋沙子，但袋子破了个洞，沙子一路漏出来。那些沙粒，就是沿轨迹散落的恒星。”

不过你可能会问，除了看起来很酷，为什么科学家如此关注这些宇宙中的细线？这还得说回暗物质。因为恒星流的形状和运动，会记录下它们一路上受到的引力影响。换句话说，它们就像银河系历史的痕迹记录仪。通过研究这些结构，天文学家可以反推出银河系的质量分布，包括那个至今仍无法直接观测的组成部分：暗物质晕。暗物质常被称为维系星系结构的隐形胶水，但几十年来，人类仍未能直接探测到它。

这项研究由密歇根大学的Yingtian Chen领衔，他们的团队一共识别出87个与球状星团相关的恒星流候选体。球状星团是围绕银河系运行的致密而古老的恒星群。在此之前，人们只发现了不到20条恒星流，而且大多是偶然在盖亚数据中发现的，样本数量一直太少。

更有意思的是，这次发现的恒星流，大多来自仍然“存活”的球状星团，而不是已经被完全撕裂的矮星系或星团。这一点尤为重要，因为科学家可以直接将恒星流与其母体进行对比，从而更精确地研究它们的形成过程。

为了找到这些结构，天文学家们开发了一种名为“StarStream”的算法。与以往主要依靠看形状的方法不同，这个算法基于物理模型来识别恒星流。研究团队随后将其应用在盖亚任务的数据上（盖亚在2014年至2025年间，测量了银河系中数十亿颗恒星的位置和运动。）

Gnedin解释说：“如果你对要找的东西有一个清晰的理论预期，并且有一个简单的物理图景，其实就会更容易找到它们。”

研究还带来了一个重要发现：很多恒星流并不像传统印象中那样细长、整齐。有些反而更短、更宽，甚至与其母星团的轨道并不完全一致。这意味着，过去的研究可能因为只关注典型形态，而错过了不少隐藏的结构。

扩大后的样本还显示，一些较为松散的球状星团正在以异常高的速度流失恒星，这可能意味着它们正接近被银河系潮汐力彻底撕碎的阶段。

当然，这87个候选体并不一定都会被最终确认。研究人员指出，其中一部分的可信度较低，可能受到背景恒星的干扰。

Yingtian表示，未来的新一代观测设备将可以对这些结果进行检验，比如维拉鲁宾、南希以及暗能量光谱仪（DESI），都有望帮助我们确认哪些恒星流是真实存在的。

他说：“这个算法很容易应用到未来的任务中。一旦有了新数据，使用起来会非常直接。”

相关研究成果已发表于3月23日的《The Astrophysical Journal》。

责任编辑：郭皓存

牧夫新媒体编辑部

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年轻星团NGC346
图片来源： NASA, ESA, CSA, Olivia C. Jones (UK ATC), Guido De Marchi (ESTEC), Margaret Meixner (USRA)

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