像大多數(shù)旋渦星系一樣，銀河系在其中心處有一個(gè)大致球形的恒星集合，稱(chēng)為凸起。凸起的形成方式是一個(gè)長(zhǎng)期存在的謎，許多研究表明，隨著時(shí)間的流逝，它會(huì)通過(guò)多次恒星形成而逐漸形成。

最新研究發(fā)現(xiàn)，超過(guò)100億年前，我們銀河系中央凸起中的大多數(shù)恒星形成于一次恒星形成爆發(fā)中。為了得出這個(gè)結(jié)論，天文學(xué)家在200平方度的天空(相當(dāng)于1000顆滿(mǎn)月)上對(duì)數(shù)百萬(wàn)顆恒星進(jìn)行了調(diào)查。預(yù)計(jì)由此產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)將推動(dòng)更多的科學(xué)查詢(xún)。

我們的銀河系的形狀像兩個(gè)背對(duì)背粘著的煎蛋。中央恒星凸起位于散亂的恒星盤(pán)中間。盡管這是無(wú)數(shù)旋渦星系的共同特征，但天文學(xué)家花了數(shù)十年的時(shí)間才迷惑了銀河系中央凸起的形成方式和時(shí)間。是在10到120億年前的銀河系歷史早期誕生的凸起中的恒星嗎?還是通過(guò)多次形成恒星而逐漸形成了凸起?

一些研究發(fā)現(xiàn)了至少兩次恒星爆發(fā)的證據(jù)，這些恒星爆發(fā)的年齡高達(dá)100億年或30億年?，F(xiàn)在，一項(xiàng)針對(duì)數(shù)百萬(wàn)顆恒星的全面綜合調(diào)查發(fā)現(xiàn)，銀河系樞紐中心1000光年中的大多數(shù)恒星是在100億多年前飽受注入氣體吞噬時(shí)形成的。這個(gè)過(guò)程可能是由原始物質(zhì)的簡(jiǎn)單積聚觸發(fā)的，或者是與其他年輕星系合并等更具戲劇性的事件觸發(fā)的。

共同首席研究員克里斯蒂安·克里斯蒂安(Christian)表示：“許多其他螺旋星系看起來(lái)像銀河系，并且具有類(lèi)似的凸起，因此，如果我們能夠了解銀河系是如何形成其凸起的，那么我們將對(duì)其他星系也是一樣有一個(gè)很好的認(rèn)識(shí)。馬里蘭州巴爾的摩市太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所的約翰遜。

印第安納州布盧明頓市印第安納大學(xué)的合著者Caty Pilachowski補(bǔ)充說(shuō)：“這項(xiàng)調(diào)查以一種以前許多調(diào)查都無(wú)法做到的方式為我們提供了凸出的全景。”

為了得出結(jié)論，研究小組研究了恒星的化學(xué)成分。像許多好萊塢明星一樣，銀河隆起中的明星看起來(lái)像已經(jīng)接受了宇宙肉毒桿菌毒素治療-它們看起來(lái)比實(shí)際年齡還年輕。那是因?yàn)樗鼈兯闹卦?比氫和氦重)大約與太陽(yáng)相同-天文學(xué)家稱(chēng)之為金屬。這是令人驚訝的，因?yàn)榻饘傩枰獣r(shí)間積累。它們必須由前幾代恒星產(chǎn)生，通過(guò)恒星風(fēng)或超新星彈出，然后再結(jié)合到后代。

我們的太陽(yáng)已經(jīng)有45億年的歷史了，它是一個(gè)相對(duì)較新的事物，因此它會(huì)充滿(mǎn)金屬是有道理的。相反，我們銀河系中的大多數(shù)老恒星都缺乏重元素。然而，盡管凸出的恒星年事已高，但它們?nèi)愿缓饘佟?/p>

加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校首席研究員邁克爾·里奇(Michael Rich)說(shuō)：“這種膨脹發(fā)生了一些變化。那里的金屬堆積得非常快，很可能是在它誕生的最初5億年之內(nèi)。”

該小組使用了在不同波長(zhǎng)的光下，特別是在紫外線下，測(cè)量的恒星亮度，以確定其金屬含量。預(yù)計(jì)在不同時(shí)間形成的恒星平均具有不同的金屬性。相反，他們發(fā)現(xiàn)距銀河系中心1,000光年以?xún)?nèi)的恒星顯示出金屬聚集在單個(gè)平均值附近的分布。如果恒星是學(xué)生，金屬性是美國(guó)年級(jí)，那么凸起的恒星都將具有穩(wěn)定的“ C”平均水平，而不是一群“ A”學(xué)生和一群“ D”學(xué)生。這表明這些恒星是在短暫的恒星誕生風(fēng)暴中形成的。

該團(tuán)隊(duì)對(duì)覆蓋200平方度以上的一部分天空進(jìn)行了調(diào)查，該區(qū)域大約相當(dāng)于1000顆滿(mǎn)月。他們使用了位于智利Cerro Tololo美洲天文臺(tái)的Victor M. Blanco 4米望遠(yuǎn)鏡上的暗能量相機(jī)(DECam)，這是NSF NOIRLab的一項(xiàng)計(jì)劃。這款廣角相機(jī)可以在單次曝光中捕捉3平方度的天空。

該團(tuán)隊(duì)收集了超過(guò)45萬(wàn)張個(gè)人照片，使他們能夠準(zhǔn)確確定數(shù)百萬(wàn)顆恒星的化學(xué)成分。本研究分析了70,000顆恒星的子樣本。

“我們的調(diào)查是獨(dú)特的，因?yàn)槲覀兡軌驈淖贤饩€到可見(jiàn)光到近紅外光的波長(zhǎng)掃描凸起的連續(xù)部分。這使我們可以清楚地了解凸起的各個(gè)組成部分以及它們的組成方式放在一起，”約翰遜說(shuō)。

本次調(diào)查收集的大量數(shù)據(jù)將推動(dòng)其他科學(xué)查詢(xún)。例如，研究人員正在研究測(cè)量恒星距離的可能性，以制作更準(zhǔn)確的凸出3D地圖。他們還計(jì)劃在其金屬度測(cè)量值和恒星軌道之間尋找相關(guān)性。這項(xiàng)調(diào)查可以找到軌道相似的恒星“群”，它們可能是矮星系破裂的遺跡，或者可以識(shí)別出像星體相對(duì)于銀河旋轉(zhuǎn)的恒星一樣的增生跡象。

銀河系的隆起形成歷史在銀河系演化中是獨(dú)特的還是普遍的?為了回答這個(gè)問(wèn)題，天文學(xué)家將不得不研究遙遠(yuǎn)的年輕宇宙中的銀河系組裝——NASA的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡是專(zhuān)門(mén)為這項(xiàng)任務(wù)設(shè)計(jì)的。里奇說(shuō)：“有了韋伯，我們將有一個(gè)前排座位觀看銀河系形成這樣的星系。”

Blanco DECam凸起調(diào)查以紀(jì)念Victor和Betty Blanco的名字命名。維克多·布蘭科(Victor Blanco)是Cerro-Tololo美洲天文臺(tái)的第一任主任。他和貝蒂·布蘭科(Betty Blanco)還率先使用天文臺(tái)的4米望遠(yuǎn)鏡研究了銀河膨脹和麥哲倫星云。

這些結(jié)果在《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上接受并發(fā)表的兩篇配套論文中進(jìn)行了報(bào)道。