基于LAMOST巡天的银河系结构演化研究新进展

银河系至少是目前唯一能够获得单个恒星三维空间和运动信息的星系,这使得它成为我们得以详细研究的最重要的星系.更好地了解银河系的组成及其演化在星系天文学中起着至关重要的作用.自Hipparcos时代以来,人们开始以数以万计的恒星为样本研究银河系,这使我们能够在太阳附近发现许多新现象. SDSS和2MASS等巡天将我们的视野扩展到银河系的更大体积,在恒星晕中发现了丰富的子结构. LAMOST巡天提供了1000多万个恒星光谱,极大地推动了我们对银河系的了解.本文综述了近年来基于LAMOST巡天观测数据开展的银河系研究新进展,特别是在银河系恒星晕的结构与演化、银河系外盘的形态与非稳态运动,以及银河系动力学质量和本地暗物质密度等方面进行了重点介绍.     

动态点击

<正>银河系超级黑洞被发现我国科学家刘继峰、张昊彤研究团队公布了一项天文发现,他们通过自主研制的郭守敬望远镜在银河系内发现了一个质量超过太阳70倍的黑洞,这个人类已知质量最大的恒星级黑洞的发现,将为人类了解恒星衰变为黑洞的历程提供数据支持。研究团队观测到,在双星系统(LB-1)中,一颗蓝色恒星围绕着一片黑暗区域进行快速的周期性运动,光谱特征分析出来的结果表明,这片黑暗区域可能隐藏着一个黑洞。之后,研究团队又通过西班牙10.4米加纳利大望远镜和美国10米凯克望远镜进一步确认了这个黑洞的存在。     

首张银河系中心年龄图

<正>近期,欧洲天文学家公布了首张银河系大规模年代图,显示了银河系中心形成的复杂结构。银河系是一个涡旋星系,中心有一个凸起,直径达数千光年,包含了银河系星体总质量的四分之一。欧洲南方天文台(ESO)领导的国际天文学家团队,分析了单颗恒星的化学性质、颜色、亮度和光谱信息。同时,利用模拟和观测得到的数据,调查了银河系数百万颗恒星,并将其与光谱仪测得     

恒星级黑洞的搜寻与研究进展

迄今为止,银河系内发现的约20颗恒星级黑洞都是通过黑洞吸积伴星物质所发出的X射线来识别.若黑洞的X射线辐射低于望远镜探测极限,人们仍可以通过监测伴星的视向运动来发现黑洞.我们利用LAMOST望远镜对银河系的一颗B型恒星进行速度测量,发现它在围绕一颗不可见天体——大质量恒星级黑洞做周期性运动.这是国际上利用视向速度监测发现黑洞的一次成功实践.尽管引力波探测实验已经发现相似质量的恒星级黑洞,但在富金属环境中形成如此大质量的黑洞对目前的恒星演化理论形成了巨大的挑战.本文介绍了恒星级黑洞的几种探测方法,并对近些年国内外搜寻黑洞所做的努力进行了回顾,最后对未来利用视向速度监测方法和天体测量方法寻找黑洞进行了展望.     

星系的结构和演化

十八世纪和十九世纪,用当时最大的望远镜观测到一万多个星云,它们的位置和亮度被列成表。到本世纪二十年代,才明确了这些星云中,只有少数位于银河系內,绝大多数位于银河系以外,它们是和银河系同一类的物系,是河外星系。这样,人们探索宇宙便从太阳系、恒星世界推进到星系世界。今天用大型望远镜可以观测到一百亿光年以上的距离,在观测所及的空     

前沿

正首张银河系中心年龄图问世2018年4月2日,在英国利物浦举行的欧洲天文与空间科学周(EWASS)上,天文学家公布了银河系首张大规模年代图,显示银河系中心形成的复杂结构。研究人员表示,银河系核心早在70亿年前就形成了,且之后并没有大量气体流入以形成新的恒星。研究的最终目的,是通过展示恒星的形成速率与年龄、金属之间的函数关系,构     

寻找外星人的新希望

根据哈勃太空望远镜的发现．宇宙约有1250亿个星系。银河系仅是其中的一个普通星系．太阳仅是银河系3000亿颗恒星中的一颗普通恒星，地球仅是太阳系八大行星中一颗中等个儿的行星.这大大增强了科学家们寻找系外类地行星的信心。     

银河系的结构和演化

银河系是宇宙中数以百亿计的星系中的一员,人类对银河系的认识已经有200多年的历史.有关银河系的一些重大问题,如形成机制、结构和演化,太阳系外的行星系统等等,长期以来始终是天体物理学中极为重要的前沿研究领域.不仅如此,银河系又为河外星系的研究提供了一个很好的观测检验样本.随着天文观测技术的发展,人们对银河系结构和演化的认识不断深化,同时也提出了一些新的、有待进一步探索的重要问题.     

天文学家有望精确测量红巨星温度

红巨星是一类在超新星爆炸中结束生命的恒星.它们的生命周期还没有被完全了解,部分原因是很难测量它们的温度.近日,日本天文学家第一次开发了一种精确的方法来测定红巨星的表面温度. 研究人员利用一种叫作WINERED的仪器观察了候选恒星,这种仪器能连接到望远镜上,用来测量遥远物体的光谱特性.他们测量了铁吸收线,并计算出其比值以估算温度.研究人员将估算的温度与欧洲航天局盖亚太空望远镜获得的精确距离测量数据结合起来,计算出了恒星的光度,并发现与盖亚太空望远镜的观测结果一致.     

动态点击

<正>银河系到底有多"重"过去几十年,研究人员已尝试使用多种观测技术为银河系"估重",认为银河系的质量应该在5000亿到3万亿个太阳质量之间。日前,一个国际团队利用美国宇航局哈勃太空望远镜和欧洲航天局"盖亚"探测器对银河系进行了迄今最精确的"称重",认为银河系质量大约相当于1.5万亿个太阳质量。这一最新测试结果果然处于上述范围的中间。宇宙中最轻的星系质量仅相当于10亿个太     

纠错

银河≠银河系 本刊上期（2011年第5期）第10页刊登了《从漩涡到棒旋：银河结构大修正》一文。作者赵君亮老师原文的题目是《探究银河系结构的不规则性》，本刊在编辑过程中作了改动。文章刊登后，赵老师指出我们犯了概念错误，“银河系”和“银河”是两个不同的概念。银河系是一个由上千亿颗恒星组成的庞大恒星系统，直径约10万光年，     

银河系有多重?

正一个国际天文学家团队通过把哈勃(Hubble)和盖亚(Gaia)太空望远镜的观测数据结合起来,对银河系质量进行了迄今为止最精确的估算。从恒星、行星和小行星,到黑洞和不可见的暗物质,我们的银河系充满了很多物质。但是,天文学家对银河系所有这些天体物质的总质量,还没有达成共识。过去,科学家对银河系质量的估算值,小到5 000亿太阳质量,大到2万～3万亿太阳质量(1太阳质量等于我们的太阳的质量)。这中间的巨大不确定性与天文学家对我们银河系     

游遍银河系

直到20世纪20年代，天文学家才开始意识到：我们的太阳和其周围的恒星构成了一个“宇宙岛”，而在宇宙中像这样的“岛”多得难计其数。如今，随着过去几十年中天文观测技术的日新月异，人类对自己所在的“宇宙岛”——银河系的地理状况越来越热悉。我们已经知道，在银河系中，至少有1万亿个星球、数十亿个奇异的行星系统、100万个黑洞和一个喜怒无常、独霸整个银河系的超级黑洞。现在，就让我们用想象力来做一次银河系的“大自然探索之旅”。     

银河系内的一亿颗“地球”

<正>地球的命运到底会怎么样?谁也说不准。但是寻找一些适宜人类居住的"备胎"行星,总是一件利大于弊的事情。我们的银河系直径达到10万光年,恒星数量在百亿数量级,行星的数量更是惊人。天文学家使用世界上最大的单面射电望远镜观测后发现,银河系内具备宜居条件的行星数量可能达到1亿颗,这意味着银河系是个充满生命的星系。     

银河系发现新恒星

美国航空航天局日前称，太空轨道上的X光天文台XMM牛顿望远镜在银河系发现一颖正在爆炸的恒星。当欧洲太空中心XMM牛顿望远镜转移观测目标时，意外发现一个明亮的X光源。通过对这个X光源发出的光谱进行分析显示，这颗恒星应该是一颢新星。这颗新星是在2007年6月5日形成的，现在已被正式命名为“V598船尾星”，它是近10年来发现的亮度最高的恒星之一：     

银河系磁场的研究

太阳是银河系中千亿颗恒星之一。银河系是我们在宇宙中的家园。人类对银河系的了解还非常初步。我们花了十几年时间研究银河系磁场,使人类对银河系磁场从局域认知发展到整体结构图像。本文介绍我们探索银河系磁场的历程和目前的进展情况。     

黄金眼:詹姆斯·韦布空间望远镜

詹姆斯·韦布空间望远镜(简称韦布望远镜)于2021年12月25日顺利升空.这台6.5 m口径望远镜是人类有史以来建造的最强大、最复杂的天文设备.尽管曾面临前所未有的技术挑战并导致发射日期一再推迟,但它目前已成功部署到遥远的日-地-拉格朗日-2轨道上,预计使用寿命可达10年以上.韦布望远镜的红外观测灵敏度大约是哈勃空间望远镜的100倍,其卓越的成像和光谱能力将为天文学多个领域带来重要突破.例如,它将首次探测来自宇宙大爆炸后年轻恒星和星系的第一束光,研究星系在宇宙学时标上的形成和演化,观测形成中的恒星-行星系统,寻找太阳系外行星存在生命的证据,等等.本文回顾了韦布望远镜的历史、发展和特点,介绍了有关的科学计划和前期科学观测项目,并展望了与其他望远镜联合观测的前景.     

在太阳系外进行天体测量

美国国家宇航局喷气推进实验室的科学家正在研究用能够运载1.5米望远镜的宇宙飞行器飞到太阳系之外进行观测.被命名为TAU计划(Thousand Astronomical Units)的主要目的将是比在地球上更为精确地确定恒星和星系的距离。通过三角视差的测量方法,即测量从地球轨道的对边见到的恒星位置的明显变化,天文学家能够测量出到恒星的高达400光年的距离。然而,这一距离所代表的区域仅是我们银河系里较小的一角。     

类地行星可能遍布银河系

将近半个世纪以前,美国天文学家德雷克提出假设:根据纯粹的概率统计,银河系可能有着丰富的类地行星.现在,对曾经是类日恒星的白矮星所进行的观测表明,绝大部分的类日恒星至少曾经拥有一个岩石星球.在银河系的几千亿颗恒星中,类日恒星占半数以上,因此这意味着可能有几百,甚至几千种文明存在于我们的星系中.     

遥看天河

银河系浩瀚广袤,我们的太阳系又处在银河系之中,所以我们无法俯瞰银河系全貌,这使得探测银河系的工作变得非常困难,不过人类探索银河系的努力却从未停止过。第一张银河图1785年,一位叫威廉·哈谢尔的德国人用自制的望远镜观测银河并绘制了一张银河图。因为当时还没有测量星体距离的有效手段,所以哈谢尔假设恒星本来的亮度是一定的,只因距离不同,才出现亮度的不一致。根据这个假设,恒星的亮度反映了它们离我们距离的远近。