中国科学家发现银河系恒星年龄呈现“U形分布”

银河系是人类的宇宙家园，但我们对它的了解还远远不够。一直以来，天文学家都认为星系盘中的恒星年龄会随着与中心距离增大而逐渐变小——简单说就是越往外越年轻。然而，最新研究却给出了一个出人意料的答案：恒星年龄并非单调递减，而是呈现出“U形”分布——先变年轻，再重新变老。这项成果已经发表在《自然·天文学》上。

银河系鸟瞰想象图。新华社发（图片来源：美国宇航局）

论文第一作者、云南大学中国西南天文研究所教授连建辉介绍说，研究团队对银河系恒星年龄进行了大规模测量。结果发现：从银河系中心到大约3.6万光年的区域，恒星平均年龄确实在逐渐降低，越往外越年轻。但在3.6万光年之外的外围，情况发生了转折——恒星年龄开始回升，越往外反而越古老。到了约4.5万光年以外的极远区域，恒星年龄稳定在50亿年左右。

“如果把银河系从中心到边缘的恒星年龄画成一条曲线，它看起来就像字母‘U’。”连建辉说，这意味着银河系内部的年龄结构并非简单的“远年轻近年老”，而是“年老—年轻—再年老”的三段式格局。

银河系年龄轮廓图。横坐标半径单位为千秒差距（kpc），1kpc≈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”是怎么形成的？研究人员给出的答案是：恒星会“搬家”——专业术语叫恒星径向迁移。银河系的盘面在约3.6万光年以内的区域是恒星批量诞生的“工厂”，但这个半径以外，恒星形成活动基本停止了。换句话说，我们今天在更外围看到的那些古老恒星，其实并不是在那里出生的，而是更早时期在盘的内侧诞生，然后通过与星系的旋臂、中心棒等结构的引力相互作用，轨道半径逐步增加，慢慢“搬”到了如今偏远的郊区。

“它们更像是从内盘搬迁过去的居民。”连建辉打了个比方。银河系的这次观测，为这个理论猜测提供了直接的观测证据。而测出的年龄“U形”特征，也为迁移速率提供了直接限制——推算出的速度与此前其他方法得到的结果基本吻合。

这个发现不只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，这套方法有望应用到更遥远的星系中，帮助科学家测量其他星系中恒星的迁移速度，从而更好地理解星系演化的普遍规律。