銀河系有多大年紀了？天文學家最新研究認為約130億年前形成

3月24日刊《自然》雜志封面 - 追星人的銀河指南。　中科院國家天文臺  供圖

這一重大天文研究結果來自對近25萬顆恒星年齡的精確計算，由德國馬普天文研究所向茂盛博士和漢斯·沃爾特里克斯(Hans-Walter Rix)教授合作完成。他們基于中國科學院國家天文臺運行的國家重大科技基礎設施郭守敬望遠鏡(大天區面積多目標光纖光譜天文望遠鏡，LAMOST)和歐洲空間局天體測量衛星蓋亞望遠鏡(Gaia)的巡天觀測數據，獲取迄今最為精確的大樣本恒星年齡信息，按照時間序列清晰還原銀河系幼年和青少年時期的形成與演化圖像，改寫了人們對銀河系早期形成歷史的認知。

為研究銀河系的形成歷史，這兩位天文學家從望遠鏡巡天數據中鑒定出約25萬顆處于亞巨星階段的恒星，其空間體積占到銀河系的一大部分。他們估算出這些恒星的個體年齡為15億年到138億年不等，隨后研究確認并表征了盤族恒星和暈族恒星中不同結構元素的起源，其結果顯示，銀河系厚盤的形成在約130億年前就已開始，只比宇宙大爆炸晚了8億年。

最新研究表明，從時間上看，銀河系的集成和演化歷史分成兩個明確的階段，從130億年前到80億年前的早期階段和80億年前至今的晚期階段，早期階段形成銀河系的厚盤和銀暈，晚期階段形成銀河系薄盤。

《自然》同期發表美國天文學家的“新聞與觀點”文章認為，該研究中恒星的年齡、構成和運動反映了銀河系形成時的動態過程，更多的數據將帶來更大的銀河系恒星樣本量，讓人們對銀河系形成的理解越來越清晰。

中科院國家天文臺表示，本次銀河系起源演化研究中，郭守敬望遠鏡發布千萬量級的恒星光譜數據，成為數字化銀河的基石，蓋亞衛星則提供14億顆恒星的位置和移動地圖，這樣的“珠聯璧合”為天文學家追溯銀河系的集成和演化歷史提供了得天獨厚的優勢。

同時，得益于郭守敬望遠鏡銀河系巡天及國際上其他巡天項目的開展，獲取大樣本恒星的年齡已在過去幾年內逐漸成為現實。這項最新研究還是首次在銀河系廣闊的空間范圍和恒星金屬豐度范圍內獲取如此大樣本恒星的高精度年齡，成功突破了數據的局限性，為開展銀河系的形成與演化歷史研究跨出標志性的一步。