银河系的CG效果图。
星团（cluster）是恒星诞生的摇篮，成千上万恒星在其中由气体云和尘埃孕育而生，并分散到浩瀚的银河系中。在夜空中凝视由数十亿颗恒星组成的螺旋状银河系，你会看到若干紧密排列的星团。在这些云状星团中，最著名的就是昴宿星团（Pleiades），它的分布范围只有几十光年。几个世纪以来，科学家们一直在猜测，星团是否都像昴宿星团那样紧密聚集。美国天文学会（AAS）即将刊发一篇论文，公布最新的相关成果。
该论文的第一作者、美国普林斯顿大学天体物理科学的研究生Luke Bouma介绍道：“我们将这些星团称为‘开放星团’——‘开放’二字指这些天体先形成于一个密度大得多的星群，然后才分散。然而，我们从未料到能发现那些消失的恒星。”
两年前，一种机器学习算法利用来自盖亚（Gaia）卫星的观测数据识别出，许多遥远的恒星正在以同一速度向同一方向移动。科学家们因而推断，这些恒星可能属于同一开放星团，只是那个星团更像是一根弦，而非团状。由Bouma领导的天体物理学家团队后来确定，在这些恒星流中，被称为“南蜂巢”的“NGC2516”从一端到另一端的距离至少为1600光年，即500秒差距（parsec）。对于地球上的天文观测者来说，它看起来至少有40个满月在天空中一字排开那么大。
回顾过去的天文观测记录，出现如此巨大的恒星流并不令人惊讶。一种可能的解释是，星团在诞生之初是紧密团块，之后随着时间的推移而膨胀，逐渐形成了若干“潮汐尾巴”（tidal tail）。在穿过银河系时，这些尾巴便随着它向外延展。而另一种隐含推论是：宇宙中肯定存在其他类似的巨型开放星团，在该星团的可见部分中，我们能看到恒星靠得很近，但它很可能只是巨型恒星流的一小部分。”研究人员证明，许多质量相近的恒星都在以相同（或非常接近）的速率旋转，它们刚刚脱离婴儿期，只有大约1.5亿年的历史。这也进一步证实了它们诞生于同一个恒星“托儿所”。
论文的另一位作者、天体物理科学教授Joshua Winn表示：“除了扩充我们对星团的知识，Bouma还为我们提供了一张可用于行星搜索的年轻恒星名单。”Bouma补充道：“这项成果的惊人之处在于，我们证实了盖亚能够在银河系中‘大海捞针’，而这得益于它精确测量恒星位置和运动参数的能力。盖亚可以识别出所有相同朝向以相同速度运动的恒星。”
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编译：朱明逸 审稿：西莫 责编：陈之涵
来源：普林斯顿大学
原文链接：https://phys.org/news/2021-06-stream-stars-thousands-light-years-milky.html
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