山東
IT之家 4 月 6 日消息，天文學家借助歐洲空間局蓋亞衛星任務的數據，在銀河系外圍發現了數十條暗淡的恒星帶狀結構。
研究人員表示，此次發現依托一款全新算法，讓這類被稱作“恒星流（stellar stream）”的已知候選天體數量增至原先的四倍以上。這一發現有望為探究銀河系的演化歷程及其暗物質分布情況提供全新線索。
據IT之家了解，恒星流是呈弧形延展的恒星條帶，形成于致密星團穿越銀河系引力場的過程中，星團不斷拋射恒星，這些恒星被引力拉伸形成狹長的尾隨帶狀結構。
密歇根大學理論天體物理學家、該研究合著者奧列格 · 格涅丁在一份聲明中比喻道：“這就好比騎著自行車馱著一袋沙子，只不過袋子破了洞。沙粒就如同星團運行軌跡上被遺落的恒星。”
探尋恒星流極具價值，因為這類天體的形態與運動軌跡，保留了長期以來作用于其上的引力作用記錄。這讓它們成為測繪銀河系質量的有力工具，而質量測算范圍還將包含難以捉摸的暗物質暈 —— 暗物質被視作維系星系形態的無形“黏合劑”，盡管人類已付出數十年努力，卻仍未直接觀測到它。
這項由密歇根大學 Yingtian “Bill” Chen 主導的新研究，識別出 87 條與球狀星團相關的恒星流候選體。球狀星團是環繞銀河系運行的致密古老恒星集群。在此之前，人類僅偶然在蓋亞衛星數據中發現不足 20 條恒星流，過小的樣本量讓天文學家無法得出普遍性結論。
目前已知的恒星流大多源自已被大幅撕裂的矮星系或星團。而此次新發現的、來自仍完整存在的球狀星團的恒星流則更為罕見，且研究價值極高，因為天文學家可將恒星流與其母體星團直接對比分析。
研究顯示，為找到這些恒星流，Yingtian “Bill” Chen 研發了一款名為“星流（StarStream）”的計算機算法，該算法依托物理模型搜尋恒星流，而非僅依靠視覺特征。研究團隊隨后將該方法應用于蓋亞衛星數據，該衛星在 2014 至 2025 年間，測繪了銀河系內數十億顆恒星的位置與運動軌跡。
格涅丁在聲明中稱：“事實證明，當你對尋找的目標有理論預判、有簡單的現象模型時，搜尋工作會容易得多?！?/p>
研究結果還顯示，許多恒星流并不符合經典理論中纖細、排列規整的形態。相反，部分新發現的恒星流更短、更寬，甚至與母體星團的運行軌道錯位 —— 這表明此前的研究僅聚焦最明顯的結構，因而遺漏了這些天體。
研究還指出，擴大后的樣本證實，部分彌散的球狀星團拋射恒星的速度異常之快，這意味著它們或許即將被潮汐力完全瓦解。
不過研究人員表示，并非全部 87 個候選體都能得到證實，部分探測結果因無關恒星的背景干擾，可信度較低。
Yingtian “Bill” Chen 在聲明中稱，該研究成果及所用算法，可通過下一代觀測設備的后續觀測進行驗證，其中包括薇拉 ·C· 魯賓天文臺、美國國家航空航天局的南希 · 格雷斯 · 羅曼空間望遠鏡以及暗能量光譜儀，以此確認哪些恒星流真實存在。他表示：“這款算法能輕松適配未來的探測任務，一旦獲取新數據，就能直接應用。”
該研究相關論文已于 3 月 23 日發表在《天體物理學雜志》上。
參考資料：
- https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4365/ae471f
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