斯巴魯望遠(yuǎn)鏡識別銀河系統(tǒng)的最外緣

一組研究人員確定了銀河系的最外緣。研究人員使用斯巴魯望遠(yuǎn)鏡研究了構(gòu)成星系的恒星系統(tǒng)的邊界。銀河系的最終尺寸半徑為520,000光年，是銀河系中心與太陽系之間距離(??26,000光年)的20倍(圖1)。在軌道運(yùn)動(dòng)期間到達(dá)銀河系這些最外層區(qū)域的恒星是古老的恒星種群，年齡可達(dá)120億年。因此，這些古代恒星徘徊的空間范圍對于理解銀河系的形成非常重要。

星系保持大致延伸鹵素組分，除了亮銀河在恒星盤組件的形式。光環(huán)包含大約10億個(gè)古代恒星和150個(gè)球狀星團(tuán)，年齡可達(dá)120億年(圖1)。因此，光環(huán)包含了在銀河系第一階段形成的長壽命恒星和星團(tuán)的殘余。這表明，在較年輕的磁盤組件形成之前，銀河系開始時(shí)非常大。

研究星系中暈圈分量的程度類似于從森林內(nèi)部識別森林的外部邊界并觀察樹木。換句話說，這是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。所謂的藍(lán)色水平分支(BHB)恒星以及RR Lyr變量是追蹤暈組分的理想指標(biāo)。這是因?yàn)樗鼈冏匀蛔銐蛎髁烈源_定與它們之間的距離。然而，星系太大，以至于無法使用2.5到4米的望遠(yuǎn)鏡識別位于外邊界的光暈軌跡。

由東北大學(xué)研究生Tetsuya Fukushima和他的主管Masashi Chiba領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在直徑8.2米的斯巴魯望遠(yuǎn)鏡上使用了Hyper Suprime-Cam(HSC)數(shù)碼相機(jī)。它使他們能夠在銀河系的外緣捕獲遠(yuǎn)程，非常微弱的光暈示蹤劑。該團(tuán)隊(duì)從正在進(jìn)行的調(diào)查計(jì)劃(SSP：斯巴魯戰(zhàn)略計(jì)劃)中精心挑選了BHB明星，這些數(shù)據(jù)針對其他具有相似顏色的污染物，如所謂的藍(lán)色落肩星，白矮星，類星體和遙遠(yuǎn)的星系。

利用HSC-SSP的數(shù)據(jù)，該團(tuán)隊(duì)得出了BHB 恒星在星系暈上的空間密度。雖然這個(gè)密度通常隨著你離銀河系中心的距離越來越小而減少，但該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)距離銀河系中心約520,000光年的密度急劇下降。因此，該團(tuán)隊(duì)最終觀察到了銀河系的最外緣。這比太陽系與星系中心之間的距離大約20倍。

十二億年前，暗物質(zhì)暈圈的小星系連續(xù)合并。理解這一點(diǎn)的關(guān)鍵是測量光暈分量的分布以確定體積。這種合并過程不同于星系到星系。據(jù)報(bào)道，我們的鄰居仙女座星系有一個(gè)延伸的暈圈分量，最大半徑為538,000(至少)光年。因此，與星系暈相比，它系統(tǒng)地更大。研究人員計(jì)劃在最終完成HSC-SSP后進(jìn)一步繪制出銀河系的這一古老組成部分。