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新增700+!搜寻银河系疏散星团 紫金山天文台获突破
2022/02/08 22:05  新华报业网  蔡姝雯  

  交汇点讯 在广袤的银河系里,有大量的疏散星团环绕着银河中心运转,它们是研究恒星演化的重点“实验室”。近日,中国科学院紫金山天文台研究团队,利用欧洲航空局Gaia卫星数据搜寻到了700多个新的疏散星团候选体,在银河系疏散星团搜寻方向上获得新的突破。

  什么是银河系疏散星团?该团队成员、紫金山天文台郝超杰博士介绍,这是在同一个巨分子云中几乎同时形成的数百至数千颗恒星构成的恒星集团,它们环绕着银河中心运转时,靠着微弱的引力吸引维系在一起。有些疏散星团,像昴星团、鬼星团、毕星团等,甚至可以用裸眼直接看到。

  疏散星团对于研究像太阳等恒星的演化具有重要意义。因为星团中的恒星年龄和化学成分都相仿,它们的特性比单独的恒星容易测量;而通过研究疏散星团内部恒星的空间分布和运动可以为揭示星团形成的机制和条件提供机会;此外,在银河系中,疏散星团的形成率大约是数千年一个,它们的年龄从几百万年到数十亿年不等,所以它们是研究银河系的形成历史,包括银河系旋臂演化和银盘结构演化的优秀示踪天体。该团队此前利用疏散星团的分布、运动和回归研究了银河系旋臂的演化,相关成果已于去年完成发表,这是国际上首次开展的银河系旋臂演化研究工作。

  一直以来,许多研究人员都致力于搜寻银河系中的疏散星团。但是,在海量的数据中搜寻几百颗恒星的特殊集群是巨大的挑战,最新发布的Gaia第三批早期数据就包括大约18亿颗恒星的天体测量数据!

  “我们团队的主要目标是研究银河系结构。2017年,我们正式将精力投入了Gaia,规划使用又大又亮的年轻O型星、疏散星团、年老的红团簇星等综合一体研究银河系结构,但是发现疏散星团的数目明显不足,于是决定对其进行搜寻。”郝超杰说,在数以亿计恒星构成的庞大数据中,团队近十人几年来投入了大量时间和努力来编写程序、改善算法,不断探索搜寻技巧、改进搜寻方法、提高搜寻效率。

  银河系的疏散星团数目众多、千奇百怪、大小不同。该团队使用一种具有高空间分辨率的机器学习方法,通过八个维度的恒星参数信息,在不同的距离范围内独立地对银盘上的疏散星团进行了搜寻。这一算法的高空间分辨率主要体现在:疏散星团在视线方向上层层重叠,远处的星团往往被近处的星团遮挡,所以在不同距离范围内独立搜寻能够将它们在距离上“解开”;但是这样还不够,银河系中的恒星并不是均匀分布,偏小的星团总是容易被偏大的星团掩盖,那么在恒星密集的地方和稀疏的地方分别采用自适应的搜寻参数才能够找到那些被“埋没”的星团。

  通过这一算法优势,该团队发现了700多个新的疏散星团候选体,加上之前基于Gaia第二批数据的研究工作,共计发现了近800个疏散星团候选体,这相当于Gaia卫星数据中已知疏散星团数目的约40%。未来,该团队将使用这些疏散星团,不断对银河系进行探索。

  新华日报·交汇点记者 蔡姝雯

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责编:刘雨菲

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