銀河系中心附近存在一大片「年輕恆星荒漠」

科技 08-03

天文學家最近發現，在銀河系中心附近有一片巨大區域之內很少或根本沒有新的恆星誕生。早期射電天文學家的工作就已經指出了這種可能性，這與認為新恆星在整個銀河系的盤面中誕生的想法背道而馳。天文學家表示，銀河系中心缺乏新恆星的這個發現將會讓我們對銀河系的理解造成重大變化。

日本的天文學家使用一種特殊的變星——被稱為造父變星，以著名的恆星造父一（仙王座δ星）命名——來進行他們的研究。造父變星通常被用來測量天體的距離，新的研究表明它們還可用以揭示銀河系的結構。他們的研究已發表於《皇家天文學會月刊》之上。

銀河系中心附近存在一大片「年輕恆星荒漠」

上圖藍點為造父變星，中間黃色部分則幾乎不存在造父變星，該區域的半徑大約為8,000光年

我們的銀河系是一個螺旋星系，包含上千億顆恆星，我們的太陽距銀心的距離大約為26,000光年（關於銀河系的結構請參閱《銀河系的結構是怎樣的？》）。測量這些恆星的分布對我們理解銀河系的形成和演化是至關重要的。

亮度隨時間呈周期性變化的造父變星是理想的研究對象。造父變星的年齡（一千萬至三億歲）要比我們的太陽更年輕（約46億歲），並且它們的亮度呈現出周期性的脈動。這個周期的長度與造父變星的亮度有關，因此如果天文學家監測它們，就可以通過光變周期和絕對星等之間的關係計算出距離。因此，造父變星也被譽為量天尺。

儘管如此，在銀河系內尋找造父變星是很困難的，由於銀河系遍布星際塵埃，這會阻擋光線並隱藏恆星。新研究利用近紅外觀測來解決這個問題。

銀河系中心附近存在一大片「年輕恆星荒漠」

上圖中紅色十字為太陽所處位置，白點為太陽周圍的已知天體。黃點是最近剛剛發現的造父變星。中間綠色區域為「造父變星荒漠」

讓天文學家感到震驚的是，他們在銀河系中心延伸數千光年的一片巨大區域內幾乎沒有發現任何造父變星。這種造父變星的空缺表明，我們銀河系中的很大一部分沒有年輕的恆星。

天文學家表示，此前我們已經在銀河系中心區域（半徑約150光年區域）發現了造父變星。現在我們發現，在此區域向外一直延伸至距離銀心8,000光年有一片巨大的造父變星荒漠。

該研究的結論與近期其他研究結果相反，但符合此前射電天文學家沒有在這片荒漠中找到新恆星的誕生。

目前的研究結果表明，在過去數億年間，這片巨大區域中沒有明顯的恆星形成。

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