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(資料圖)

記者從中國科學院國家天文臺獲悉，近期，科研人員利用精確的紅巨星星震學年齡研究了銀河系薄盤的形成時間問題，發現了目前已知的最早的薄盤星年齡約為95億年，這為闡釋銀河系薄盤的早期形成演化歷史提供了重要的觀測依據。相關研究成果發表在《皇家天文學會月刊》（MNRAS）上。

天文學家普遍認為，銀河系主要的特征結構包括中心核球、銀盤和銀暈。其中，銀盤又包括厚盤和薄盤，且厚盤恒星先于薄盤恒星形成，即薄盤的年齡比厚盤的年齡更為年輕。薄盤的形成是銀河系在過去約80億年間的重要事件。薄盤和厚盤的形成圖像是怎樣的？最早的薄盤恒星是何時何地形成的？這些問題一直困擾著天文學家，而解決這些問題的關鍵在于獲取精確的銀盤恒星年齡樣本。

星震學被認為是目前獲取最準確恒星年齡的方式之一。由于紅巨星的光度相對較高，可以作為示蹤天體探測到銀盤更遠的距離，因此紅巨星是研究銀盤最好的探針之一。在赫羅圖中人們可以看到紅巨星的年齡與有效溫度的關系，50K的有效溫度系統差可以導致年齡測量10%的系統差，因此精確的恒星年齡獲取頗為困難。

該科研成果剖析了不同溫標和模型對紅巨星年齡測量的影響，精確測定了LAMOST-Kepler樣本中5306顆紅巨星的年齡，年齡的典型誤差為12%，顯著提高了基于大樣本星震學數據的恒星年齡精度。在此基礎上，科研人員利用化學方法區分了薄盤和厚盤的恒星，探究了銀盤薄盤恒星年齡的分布，發現了其中最古老的薄盤星的年齡約為95億年，系統差反映了使用不同恒星演化模型估計的年齡。這與前人銀盤“雙內落”模型的理論預期較為一致；在此時間內，銀河系厚盤仍在形成恒星，表明銀河系的薄盤和厚盤恒星的形成存在共同的時間窗口。此外，研究還發現，第一批薄盤星的金屬豐度分布及空間分布較為廣泛，這表明薄盤恒星中的內盤和外盤恒星可能同時形成。這一科研成果是從星震學角度研究銀河系薄盤年齡的重要進展，為進一步探索銀河系早期形成演化歷史奠定了基礎。

圖為LAMOST-Kepler紅巨星樣本的年齡分布，黑色線代表薄盤恒星，灰色線代表厚盤恒星。紅色點線代表模擬數據得到的最符合觀測的年齡直方圖，擬合表明，薄盤星最古老的恒星年齡約為95億年。