银河系起源之谜或靠其中心膨胀区恒星破解？

　　图中是哈勃太空望远镜观测的银河系中心膨胀区域。许多昏暗模糊的恒星是类似太阳的恒星，基于其化学成分不同，它们以不同速度环绕银河系中心膨胀区域运行。

银河系的中心也就是银河系的自转轴与银道面的交点，而银河系的核球即银核是在人马星座方向。用赤经、赤纬来表示的话，它2000年时在赤经17度45.6分，赤纬－29°00′，这一“点”就在伽马星西北不远，靠近蛇夫座和天蝎座边界附近。

银河系的中央是超大质量的黑洞（人马座A），自内向外分别由银心、银核、银盘、银晕和银冕组成。银河系中央区域多数为老年恒星（以白矮星为主），外围区域多数为新生和年轻的恒星。周围几十万光年的区域分布着十几个卫星星系，其中较大的有大麦哲伦星云和小麦哲伦星云。银河系通过缓慢的吞噬周边的矮星系使自身不断壮大。2015年3月，科学家发现银河系体积比之前认为的要大50%。

　　据报道，多年以来，研究人员一直观察银河系中心膨胀区域中的恒星，发现这些恒星富含较重元素，它们的质量比氢和氦更大，恒星运行速度比没有这些较重元素的恒星快两倍。这项最新发现可能有助于解答一些问题：银河系中心膨胀区域是否由这些快速移动恒星形成的，或者是形成于与另一个星系的远古碰撞过程，还是由以上两个过程结合形成的。

　　1月11日，美国密歇根大学天文学家威尔·克拉克斯顿（Will Clarkston）在第231次美国天文学会会议上说：“银河系中心膨胀区域是星系的一个重要组成部分，它包含10-20%星系质量，迄今为止科学家对它的形成进化仍不是完全理解。”

　　克拉克斯顿梳理了哈勃太空望远镜过去近十年的勘测数据，从而测量这些恒星盘绕星系中心的速度有多快。尽管陆基望远镜已测量了这些恒星朝向或者远离太阳的运行状况，但是基于哈勃太空望远镜观测数据的最新研究揭晓了这些恒星如何环绕银河系中心运行。

　　克拉克斯顿说：“我们的研究首次表明，在恒星运行的侧面存在差异性。”

　　银河系中心膨胀区域的诞生

　　银河系是一个典型的螺旋星系，旋臂在环绕银河系中心膨胀区域的平面构成曲线结构，但是银河系中心膨胀区域的形成仍是一个未解谜团。在过去，天文学家认为，银河系中心膨胀区域是由古老恒星构成。但是越来越多的证据显示，银河系中心膨胀区域存在着年轻恒星。结合其他观测结果表明，银河系可能曾经与另一个星系发生碰撞。

　　美国太空望远镜科学研究所哈勃研究小组成员安娜丽莎·卡拉米达（Annalisa Calamida）说：“当前有许多理论描述银河系和中心膨胀区域的形成，一些专家称银河系中心膨胀区域形成于130亿年前，如果是这样的话，膨胀区域所有的恒星应当非常古老，并且具有类似的运动特征。但是也有专家认为，中心膨胀区域形成于银河系的生命期，当第一批恒星诞生之后这些恒星开始缓慢进化。”

　　为了更好地理解银河系中心膨胀区域，克拉克斯顿、卡拉米达和他们的同事分析9年以来的哈勃太空望远镜观测数据档案，跟踪观察了中心膨胀区域大约1万颗类太阳恒星如何移动。然后他们通过欧洲南方天文台甚大望远镜的光谱数据分析评估这些恒星的化学成分。

　　在比较了两者之后，研究小组发现，由于恒星的化学成分不同，银河系中心膨胀区域恒星的运动也发生了变化。对于天文学家而言，除了氢和氦的所有元素都被认为金属元素，他们发现含有较重元素的恒星快速环绕银河系中心膨胀区域，它们比古老、缺少金属元素的恒星运行速度更快。

　　克拉克斯顿说：“实际上我们以化学成分将这些恒星划分为富含金属和缺少金属的恒星。”将这些恒星的运动与其它恒星进行对比，将发现克拉克斯顿所说的两个恒星群体的“指纹”，这是一个模糊的图像，突出了它们不同的速度。