星流横跨银河系延伸数千光年

普林斯顿大学的星星很难看到，因为纽约市、普林斯顿和费城的灯光使我们的天空永远不会变黑，但进入更多农村地区的观星者可以看到数百颗肉眼星星——还有一些脏东西。

最大的污点是银河系本身，即构成我们螺旋星系的数十亿颗恒星，我们可以看到它们的边缘。较小的污迹并不意味着您需要眼镜，而是您看到的是紧密堆积的星星群。这些“云”或“星团”——一起旅行的恒星群——中最著名的一个是昴宿星团，也被称为七姐妹星。星团是恒星的托儿所，成千上万的恒星从气体和尘埃云中诞生，然后分散在银河系中。

几个世纪以来，科学家们一直在猜测这些星团是否总是像昴宿星一样形成紧密的团块，分布范围只有几十光年。

“我们称它们为‘疏散星团’——‘开放’部分指的是期望这些物质形成一个更密集的群体，然后分散，”普林斯顿天体物理学研究生、该研究的主要作者卢克·鲍马 (Luke Bouma) 说。美国天文学会即将发表的论文。“但我们从未想过我们能够找到丢失的星星。”

然后，两年前，使用盖亚卫星数据的机器学习算法发现，许多遥远的恒星以相同的速度和方向移动，因此可能是同一个疏散星团的一部分——但更多地是流或一根绳子而不是一团。

现在，由 Bouma 领导的一组天体物理学家可以证实，这些恒星流中的一个，NGC 2516，也称为南蜂巢，从尖端延伸到尖端至少 1,600 光年（500 秒差距）。对于地球上的观星者来说，这看起来就像 40 个满月一样大，并排，横跨天空。

1989 年普林斯顿校友、加州理工学院天文学教授林恩·希伦布兰德 (Lynne Hillenbrand) 说：“盖亚数据让我们以前所未有的细节追踪星团形成和溶解的过程——但要完成这幅图，我们需要独立估计年龄。”参与了这项研究。“Bouma 的论文汇集了几种不同的方法来一致地确定该星团核心和外围恒星的年龄。”

“回想起来，这条巨大的恒星流的存在并不太令人惊讶，”最近获得了著名的 51 Pegasus b Fellowship 的 Bouma 说。一种解释可能是，一个星团开始时是一个紧密的团块，随着时间的推移而扩展，形成“潮汐尾巴”，在它穿过银河系时在它的前后伸展。

“更广泛的含义是，肯定会有其他像这样的巨大疏散星团，”他说。“星团的可见部分，在那里我们可以很容易地看到恒星靠在一起，可能只是大得多的流的一小部分。”

天体物理学教授、普林斯顿行星与生命项目负责人加斯帕·巴科斯 (Gáspár Bakos) 是该研究的合著者，他说：“在智利黑暗的天空下，我通过双筒望远镜多次看到南方蜂巢。”纸。“这个星团非常适合双筒望远镜的视野，因为它在天空中的明显大小就像我拇指尖的长度一样。由于卢克的研究，很想知道这个星团实际上跨越了一个如此大的区域就像我的整个手掌朝着天空举着一样。”

Bouma 和他的同事使用来自凌日系外行星调查卫星 (TESS) 的数据来精确测量盖亚研究分配给 NGC 2516 的恒星的旋转速率。研究人员证明，许多具有相似质量的恒星都在（或非常接近） ) 相同的比率，证实他们出生在同一个恒星托儿所。

Bouma 花了数年时间开发测量恒星自转的工具，以便他可以计算出它的年龄，这种技术称为陀螺年代学（来自希腊语中的“自旋”和“时间”）。我们的太阳已经有 46 亿年的历史，正处于稳定的中年，每 27 天自转一圈。在 NGC 2516 中测量到的恒星 Bouma 的旋转速度比我们的太阳快 10 倍，因为它们太年轻了。那些恒星才刚刚脱离婴儿期，只有大约 1.5 亿年的历史。

“除了扩大我们对这个星团和其他星团的了解之外，卢克还为我们提供了一份可以搜索行星的年轻恒星的扩展清单，”Bouma 的顾问兼合著者、天体物理学教授 Joshua Winn 说。“在年轻恒星周围寻找行星将帮助我们了解行星系统是如何随着时间形成和变化的。”

“这项工作如此令人惊讶——如此令人兴奋——是我们证实盖亚，因为它确实精确地测量了恒星的位置和运动，可以找到银河系的这些‘大海捞针’，”布马说。“盖亚可以识别所有以相同速度向同一方向移动的恒星。而且我们不必仅仅相信机器学习算法说它们是相关的——我们可以用 TESS 数据验证它，使用我们的陀螺计时技术。”

Bouma 说，这个疏散星团也与希腊神话有着有趣的联系。“在南方的夜空中，NGC 2516 靠近一个名为 Argo Navis 的星座，这是杰森和阿尔戈人为了获得金羊毛而航行的船。” 他笑着补充道：“杰森和阿尔戈人号正在由疏散星团NGC 2516形成的恒星流上航行。”