銀河系的最新“體重”來了！20日，記者從中科院國家天文臺獲悉，基于我國郭守敬望遠(yuǎn)鏡(LAMOST)和美國APOGEE巡天的觀測數(shù)據(jù)，我國天文學(xué)家精確測量了距離銀河系中心1.6萬光年至8.1萬光年范圍內(nèi)的恒星運(yùn)動速度，并估算出銀河系的“體重”約為8050億個太陽質(zhì)量。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《天體物理學(xué)報》。
測量銀河系的質(zhì)量，是一個充滿挑戰(zhàn)的難題，沒有現(xiàn)成的體重秤能給這個星系級的“大胖子”稱體重。測量銀河系的旋轉(zhuǎn)曲線，也就是距離銀河系中心不同距離的恒星的運(yùn)動速度，是目前天文學(xué)家為銀河測量質(zhì)量的常用方法之一。
“然而，利用銀河系的旋轉(zhuǎn)曲線估算銀河系質(zhì)量也不是一件容易的事，需要取得一批距離銀河系中心較遠(yuǎn)的標(biāo)志性天體的信息，比如天體距離銀河系中心的精確距離、自行速度和視向速度等。”論文通訊作者、中國科學(xué)院大學(xué)副教授黃樣說。
此次，研究人員從LAMOST和APOGEE巡天數(shù)據(jù)中搜集了銀河系中超過25萬顆亮紅巨星的光譜數(shù)據(jù)。“這些光譜數(shù)據(jù)提供了精確的恒星大氣參數(shù)、運(yùn)動速度、化學(xué)元素豐度等參數(shù)信息，為精確測量銀河系的旋轉(zhuǎn)曲線提供了良好條件。”黃樣說。
之后，研究人員又從這25萬余顆亮紅巨星中選出大約54000顆銀河系薄盤恒星，它們具有視向速度、自行速度和分光距離信息。“在此基礎(chǔ)上，我們構(gòu)建了距離銀河系中心1.6萬光年至8.1萬光年范圍內(nèi)的銀河系旋轉(zhuǎn)曲線。”黃樣說，基于該旋轉(zhuǎn)曲線，研究人員進(jìn)一步構(gòu)建了銀河系的質(zhì)量模型，估算出銀河系的質(zhì)量約為8050億個太陽質(zhì)量。
黃樣表示，這項研究繪制出了目前最精確的銀河系旋轉(zhuǎn)曲線，為測量銀河系總質(zhì)量及太陽附近的暗物質(zhì)密度等基本物理量提供了至關(guān)重要的約束，對搜尋暗物質(zhì)粒子、理解暗物質(zhì)在銀河系中的分布意義重大。論文審稿人也對該成果給予了高度評價：“這是目前對銀河系旋轉(zhuǎn)曲線最好的測量。”
◎ 科技日報記者 陸成寬
