新京报采访人员今天（3月24日）获悉 ， 基于郭守敬望远镜（LAMOST）和盖亚望远镜（Gaia）的巡天观测数据 ， 研究人员获取了迄今为止最为精确的大样本恒星年龄信息 ， 清晰描绘了银河系幼年和青少年时期的形成与演化图像——130亿年前到80亿年前银河厚盘形成 ， 110亿年前银晕形成 ， 80亿年前至今银河薄盘形成 。 这一研究刷新了人们对银河系早期形成历史的认知 。
北京时间3月24日 ， 国际科学期刊《自然》以封面文章形式发布了这一重要研究成果 。

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银河系早期集成和演化图像示意图：138亿年前宇宙大爆炸 ， 130亿年前厚盘开始形成 ， 110亿年前银晕形成 ， 80亿年前至今银河薄盘形成 。 图/喻京川
两架望远镜“珠联璧合” ， 天文观测大数据开启银河尘封历史
夜空中美丽浩瀚的银河 ， 自古以来就引发了人们无尽的想象和探索 。 银河系是无数宇宙岛中一个普通盘星系 ， 和其他类似星系一样 ， 它在过去的一百多亿年间集成了上千亿颗恒星 。 这些恒星根据位置的不同 ， 主要分布在几个特征结构上 ， 包括核球、银晕和银盘 ， 其中银盘又包括一个几何上相对较厚的厚盘和一个相对较薄且更延展的薄盘 ， 太阳就处在薄盘上 。
然而 ， 银河系的这些结构是在何时、如何形成的？又是如何组装起来并演化成今天绚丽多姿的银河的？这一系列起源问题一直是天文学家极力解决的科学谜团 ， 同时也是世界范围内多个地面和空间望远镜大规模天文巡天观测计划的主要科学目标 。
过去的研究通常认为 ， 银河系在婴儿时期（极早期）经历了剧烈的形成过程 ， 大量的贫金属气体塌缩（天文上把除氢和氦以外的元素都叫做金属）或者富含气体的星系间相互碰撞、并合形成了银河系的恒星晕 。 然后气体逐渐冷却形成了早期银盘 ， 即银河系厚盘 。 最后 ， 随着时间推移 ， 气体进一步冷却 ， 开始形成银河系薄盘 。 薄盘的形成是一个持久而有序的过程 ， 从大约80亿-100亿年前一直持续至今 。
“也就是说 ， 之前的研究 ， 准确地说是在2018年以前的研究普遍认为 ， 银晕是早于银盘形成的 。 ”文章第一作者、德国马普天文研究所的研究人员向茂盛博士告诉新京报采访人员 。
然而 ， 这些图像主要来自数值模拟以及人们对碎片化观测证据的推测 。 “2018年的一项研究显示 ， 实际图像要比这个模式复杂 ， 银晕可能是早期银河系吸积矮星系而来 。 ”但是人们关于这个早期银河系知之甚少 ， 它长什么样？促使银晕诞生的吸积并合事件又对它产生了什么影响？
所幸 ， 天文观测大数据的涌现正在改写银河系演化图像 ， 开启银河尘封历史的时代已经到来 。
中国科学院国家天文台运行的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜 ， 发布了千万量级的恒星光谱数据 ， 成为数字化银河的基石 。 欧洲空间局发射的天体测量卫星盖亚望远镜则提供了14亿颗恒星的高精度位置和移动地图 。 二者珠联璧合 ， 为天文学家追溯银河系的集成和演化历史提供了得天独厚的优势 。
获取25万颗亚巨星的精确年龄
基于郭守敬望远镜和盖亚望远镜的数据 ， 德国马普天文研究所的研究人员向茂盛博士和Hans-Walter Rix教授构建了包含25万颗亚巨星的高质量数据样本 ， 并获取了它们的精确年龄 。
【基于两架望远镜数据，天文学家绘出银河系早期演化图像│新知】恒星年龄是最难以精确测定的恒星物理量 ， 也可以说是天文领域最难精确测量的物理量之一 。 “人类寿命不过百年 ， 不可能对寿命长达百亿年的恒星进行计时 ， 所以科学家通过恒星的温度、光度、元素丰度（含量）来判断它的年龄 。 ”向茂盛说 。