
数字化的天空巡天图像展示了银河系中伯克利17号、18号和39号开放星系团的位置。图:arXiv
欧盟天文局(ESA)盖亚卫星观测三颗星团——揭示银河盘中中老年星团的全新属性
2026 年 1 月 采用欧盟盖亚(Gaia)卫星的第三次数据发布(DR3),埃及开罗大学(Cairo University)艾哈迈德·莫斯塔法·哈姆扎·艾哈迈德(Ahmed Mostafa Hamza Ahmed)教授领导的团队完成了对银河盘三颗开放星团(Berkeley 17、18 与 39)的高精度测定。该研究已于 1 月 21 日在 arXiv 预印本服务器发布,首次为这三颗中老年星团提供完整的年龄、质量、金属丰度等关键参数,为理解银河盘的空间与时间演化提供了重要参考。
开放星团——银河盘的“实验室”定义:开放星团(Open Cluster,OC)源自同一巨型分子云,成员星体彼此弱约束、相互作用。
现状:截至目前,银河盘已发现超过千颗 OC,天文学家仍在积极寻找更多样化样本。
意义:精细研究 OC 有助于重建银河盘的形成与演化历史。
研究对象与方法选取三颗星团:Berkeley 17(约 9.12 Gyr)、Berkeley 18(3.36 Gyr)与 Berkeley 39(5.1 Gyr),三者年龄跨度覆盖中到老年阶段,可视作银河盘演化的“时间探针”。
数据来源:盖亚 DR3 里高精度的天体测量(位置、距离、运动)与光度信息。
分析流程:
对三团内数万颗候选星进行初筛。
依据运动学与光度属性确定成员,最终得到 600、1,042 与 907 名成员。
基于成员数据,计算群体动力学、结构与化学特性。
主要发现星团
半质量半径
总质量(太阳质量)
金属丰度([Fe/H])
年龄(Gyr)
远距(光年)
Berkeley 17
11.28
536
–0.29
9.12
≈ 11,000
Berkeley 18
24.5
1,342
0 (太阳金属丰度)
3.36
18,800
Berkeley 39
13.27
905
–0.29
5.1
13,700
动力学成熟:三团的“当前年龄”均远大于其松弛时间,表明它们已是动力学上演化完成的系统。
外盘成员:三团均位于银河盘外部(Outer Disk)区段,说明它们是银河盘演化史上外盘的重要组成部分。
金属丰度一致性:Berkeley 17 与 39 的金属丰度相近,均低于太阳水平,暗示其形成时的物质环境相似。
价值与展望银河盘的“时间线:三颗星团的年龄差距为研究盘面厚度与恒星形成速率提供直观证据。
动力学演化:星团成员松弛时间与年龄的差距证明它们已失去原始的凝聚状态,处于长期演化期。
未来研究:团队计划利用这些结果探讨外盘中星团的逆转与扩散机制,以及星团金属丰度与银河盘化学梯度的关系。
总结借助盖亚卫星的精确测量,三颗中老年开放星团的物理与化学属性被重新量化。该研究为银河盘演化模型提供了新的数据支撑,也为后续星团与银河结构的联动研究打开了新通道。
勇编撰自论文"Tracing the Galactic Disk with Gaia DR3: A Deep Study of Berkeley 17, 18, and 39 Open Star Clusters".arXiv.2026相关信息,文中配图若未特别标注出处,均来源于自绘或公开图库。