中国科学家揭示银河系恒星年龄呈U形分布

银河系是人类所处的宇宙家园，然而目前我们对它的认知仍然有限。长期以来，天文学家普遍认为星系盘中的恒星年龄会随着与中心距离增大而逐渐减小——简而言之，距离中心越远，恒星越年轻。不过，一项最新研究给出了令人意外的发现：恒星年龄并非单调递减，而是呈现“U形”分布特征——恒星年龄先随距离增加而降低，随后又逐渐增高。这项成果已发表在《自然·天文学》上。

银河系鸟瞰想象图。新华社发（图片源自美国宇航局）

论文第一作者、云南大学中国西南天文研究所的连建辉教授介绍，研究团队对银河系恒星年龄开展了大规模测量。结果发现：从银河系中心到大约3.6万光年的区域，恒星平均年龄呈现逐渐降低的趋势，即离中心越远，恒星越年轻。然而在3.6万光年以外的区域，情况出现转折——恒星年龄开始回升，距离越远反而越古老。在约4.5万光年之外的极远区域，恒星年龄稳定在50亿年左右。

“若将银河系从中心到边缘的恒星年龄绘制成曲线，其形状如同字母‘U’。”连建辉解释，这表明银河系内部的年龄结构并非简单的“越远越年轻，越近越年老”，而是呈现“年老—年轻—再年老”的三段式格局。

银河系恒星年龄轮廓图。横坐标半径单位为千秒差距（kpc），1千秒差距约等于3260光年，纵坐标年龄单位为10亿年。新华社发

那么，这种“U形年龄轮廓”是如何形成的？研究人员揭示，其中的关键在于恒星会“搬家”，专业术语称为恒星径向迁移。银河系盘面在约3.6万光年以内的区域是恒星大规模诞生的“工厂”，而在此半径之外，恒星形成活动几乎停止。换言之，我们在外围区域观测到的那些古老恒星，并非在当前位置诞生，而是早期在盘的内侧形成，随后通过与星系旋臂、中心棒等结构的引力相互作用，轨道半径逐渐扩大，最终“迁移”到现在的偏远郊区。

连建辉比喻道：“它们更像是从内盘搬迁出去的居民。”此次对银河系的观测，为该理论猜测提供了直接的观测证据。而测得的年龄“U形”特征，也为迁移速率提供了直接约束——推算出的迁移速度与此前其他方法的结果基本吻合。

这一发现不仅为揭示银河系的形成与演化提供了关键观测证据，也为研究河外星系开辟了新思路。研究人员指出，这套方法有望应用于更遥远的星系，帮助科学家测量其他星系中恒星的迁移速度，从而更深入地理解星系演化的普遍规律。