天文學家已經繪製出了銀河系主要恆星誕生區域結束的確切邊界。邊界距離銀河系中心約 4 萬光年，標誌著新恆星形成急劇減少的點。這項發現解決了科學界數十年來一直感興趣的一個問題，並揭示了星系在數十億年來的結構。該研究將恆星年齡測量與先進的電腦模擬相結合，根據恆星的年齡和與核的距離來識別恆星分佈中獨特的 U 形模式。

揭示銀河邊緣的U形圖案

天文學家一直都知道星係不會均勻地形成恆星。這個過程從較密集的中心區域開始，並隨著時間的推移慢慢向外擴展——這種現象稱為「由內而外」的成長。這應該意味著遠離中心的恆星平均更年輕。最初的數據似乎準確地證實了這一趨勢。

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然而，當距離中心35至4萬光年時，意想不到的事情發生了：隨著距離的增加，恆星再次變老。這種倒置的圖案創建了具有 U 形山谷特徵的圖形。研究小組意識到，最小年齡點與恆星形成效率急劇下降同時發生，證實了形成盤的真正邊緣位於那裡。這項發現對於理解銀河系恆星誕生過程的限制至關重要。

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結合觀察與模擬的創新方法

這項工作使用在超級電腦上運行的模擬來識別導致觀察到的特徵的物理機制。該方法具有創新性，它將巨星年齡的測量（更容易確定年代）與最先進的計算模型結合。事實證明，這種觀測資料和理論資料的交叉能夠有效解決一個懸而未決的問題。

目前在上海交通大學工作的巴西天文學家若昂·阿馬蘭特參與了這項研究，並強調了該方法的重要性。 「這些模擬幫助我們展示了恆星遷移如何塑造星系的恆星年齡輪廓，使我們能夠識別銀河系恆星形成盤的邊緣，」他解釋道。觀測和計算技術的結合為未來研究星系結構開啟了新的可能性。

徑向遷移解釋了邊界之外的恆星

有一個問題仍然令人好奇：如果恆星形成在這個邊界處急劇減少，為什麼在它之外還會有恆星？答案在於一個稱為徑向遷移的過程。恆星可以「搭便車」席捲整個銀河系的螺旋波，逐漸遠離它們的誕生地。

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• 緩慢、隨機的遷移導致最遙遠的恆星成為最古老的恆星。
• 幾乎圓形的軌道排除了與其他星系碰撞而彈出的可能性。
• 銀河系持續的內部動力在數十億年的時間裡累積了這種運動。

天文學家強調，這種漸進的運動解釋了在幾乎沒有新恆星誕生的區域中存在老恆星的原因。這是一種無聲的現象，在宇宙時間中積累，但對銀河系目前的結構具有決定性作用。

仍然未知的機制控制邊界

導致恆星形成在這個特定半徑內急劇下降的確切機制仍不清楚。主要嫌疑人包括銀河系的中央棒，其引力影響可能導致氣體在某些半徑處積聚，然後阻止其以外的形成。銀盤的向外彎曲也會切斷形成新恆星所需的冷氣體的供應。尚未確定的過程可能會降低外圍區域的氣體冷凝效率。

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新的觀測調查應在未來幾年提供更詳細的數據，以完善這些測量並確定確切的物理過程。更強大的望遠鏡將能夠更精確地測量恆星年齡，並以前所未有的分辨率繪製外盤結構圖。

銀河考古學開闢了新的調查途徑

這項研究展示了曾經極其難以準確測量的恆星年齡如何成為銀河考古學的強大工具。天文學家現在可以閱讀組成銀河系的恆星的歷史，追蹤它在數十億年來的結構和演化。這項發現為研究星系一般如何生長和組織本身鋪平了道路。如果在附近的其他星系中發現同樣的U形圖案，則表示「由內而外」的生長過程是普遍存在的，揭示了宇宙中星系形成的基本原理。