科技前沿｜我国天文学家精确测量！银河系“体重”算出来了

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　　银河系的最新“体重”来了！4月20日，据中科院国家天文台消息，基于我国郭守敬望远镜（LAMOST）和美国APOGEE巡天的观测数据，我国天文学家精确测量了距离银河系中心1.6万光年至8.1万光年范围内的恒星运动速度，并估算出银河系的“体重”约为8050亿个太阳质量。相关研究成果在线发表于《天体物理学报》。

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　　银河系的俯视（左）和侧视（右）示意图（NASA/JPL）

　　测量银河系的质量，是一个充满挑战的难题，没有现成的体重秤能给这个星系级的“大胖子”称体重。测量银河系的旋转曲线，也就是距离银河系中心不同距离的恒星的运动速度，是目前天文学家为银河测量质量的常用方法之一。

　　“然而，利用银河系的旋转曲线估算银河系质量也不是一件容易的事，需要取得一批距离银河系中心较远的标志性天体的信息，比如天体距离银河系中心的精确距离、自行速度和视向速度等。”论文通讯作者、中国科学院大学副教授黄样说。

　　此次，研究人员从LAMOST和APOGEE巡天数据中搜集了银河系中超过25万颗亮红巨星的光谱数据。“这些光谱数据提供了精确的恒星大气参数、运动速度、化学元素丰度等参数信息，为精确测量银河系的旋转曲线提供了良好条件。”黄样说。

　　之后，研究人员又从这25万余颗亮红巨星中选出大约54000颗银河系薄盘恒星，它们具有视向速度、自行速度和分光距离信息。“在此基础上，我们构建了距离银河系中心1.6万光年至8.1万光年范围内的银河系旋转曲线。”黄样说，基于该旋转曲线，研究人员进一步构建了银河系的质量模型，估算出银河系的质量约为8050亿个太阳质量。

　　该工作测得的最新银河系旋转曲线（黑色实点）。红色实线表示质量模型对旋转曲线的最佳拟合，分别由核球（洋红色点虚线）、薄盘（金色点虚线）和厚盘（绿色点虚线）以及暗物质晕（青色点虚线）成份所贡献。蓝色方框和绿色倒三角分别代表Eilers和Ablimit等人2019年的测量结果。

　　黄样表示，这项研究绘制出了目前最精确的银河系旋转曲线，为测量银河系总质量及太阳附近的暗物质密度等基本物理量提供了至关重要的约束，对搜寻暗物质粒子、理解暗物质在银河系中的分布意义重大。

　　论文审稿人也对该成果给予了高度评价：“这是目前对银河系旋转曲线最好的测量。”

　　来源：科技日报，图片来自中科院国家天文台官网

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