一项对欧空局盖亚卫星数据的新研究发现，恒星“兄弟姐妹”更喜欢在长期的、像弦一样的群体中集结在一起，而不是像预期的那样年轻地就离家出走。探索银河系星空居民的分布和过去的历史尤其具有挑战性，因为这需要天文学家确定恒星年龄。这一点一点也不微不足道，因为质量相似但年龄不同的“平均”恒星看起来非常相似。要弄清楚一颗恒星是何时形成的，天文学家必须转而观察被认为是同时形成的恒星群体，但要知道哪些恒星兄弟姐妹构成了进一步的挑战。
因为恒星不一定会在它们形成的恒星摇篮中停留很长时间。这项新研究的主要作者、西华盛顿大学的Marina Kounkel说：为了确定哪些恒星一起形成，要寻找运动相似的恒星，因为在相同星云或星团中形成的所有恒星都会以类似方式运动。太阳系附近有几个这样的‘共同运动’星团，但是盖亚卫星使天文学家能够非常详细地探索银河系更远的距离，揭示了更多这样的星团。使用来自盖亚第二次发布的数据来追踪太阳系周围一大片空间结构和恒星形成活动，并探索这是如何随着时间的推移而发生变化。
这份数据以前所未有的精确度列出了超过10亿颗恒星运动和位置。通过对盖亚卫星数据的分析，依靠机器学习算法，发现了近2000个以前未识别的星团和共同移动的恒星群，距离太阳系大约3000光年，大约是半人马座近邻星距离的750倍。这项研究还确定了数十万颗恒星的年龄，这使得追踪恒星“家族”并揭示它们令人惊讶的安排成为可能。这些恒星中大约有一半是以长长的线状结构被发现，这反映了诞生云中存在的特征。
通常认为年轻的恒星在形成后仅仅几百万年就会离开出生地，完全失去与最初的家庭的联系，但是看起来恒星们可以和兄弟姐妹呆在一起长达数十亿年。弦似乎也以特定的方式相对于银河系的旋臂而定向，这取决于弦中恒星的年龄。对于最年轻的弦来说，这一点尤其明显，这些弦由小于1亿年的恒星组成，它们倾向于与距离太阳系的旋臂成直角。天文学家们怀疑，较老的一串恒星是垂直于这些恒星形成时存在的螺旋臂，这些螺旋臂现在已经在过去的十亿年中重新洗牌了。
最年轻弦与银河系现在旋臂的距离和方向表明，较老的弦是银河系螺旋结构的重要‘化石记录’。螺旋臂的性质仍然存在争议，关于它们是稳定还是动态结构的结论还没有确定。研究这些古老的弦，将有助于了解悬臂是否大部分是静止的，或者是否在几亿年的过程中移动或消散并重新形成，大约是太阳绕银河系中心转几圈所需的时间。GAIA任务是绘制银河系的三维地图，精确定位银河系内大约1%恒星的位置、运动和动力学，以及关于其中许多恒星的其他信息。
未来十年，GAIA还计划发布更多、越来越精确的数据，为天文学家提供他们需要的信息，以揭示我们银河系的恒星形成历史。ESA的GAIA项目科学家Timo Prusti：GAIA是一项真正具有开创性的任务，它以前所未有的方式揭示了银河系历史，以及银河系组成的恒星。由于天文学家将确定分布在整个银河系更多恒星的年龄，而不仅仅是那些居住在小型星团中的恒星，也将更好地分析这些恒星是如何随着时间的推移而演化。
博科园｜研究/来自：欧洲航天局
参考期刊《天文学》
DOI: 10.3847/1538-3881/ab339a
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