近日，国际天文学家团队在棒旋星系研究领域开发出一种全新的星系"拆解"技术，能够精确分析这类星系内部不同组成部分的特性。该研究成果发表在天文学术期刊《Astronomy & Astrophysics》上，为理解宇宙星系的形成与演化打开了新的窗口。

棒旋星系是宇宙中一种常见的星系类型，因其中心有一个棒状结构而得名。我们的银河系就是一个典型的棒旋星系。这类星系的中心可能叠加了物理来源复杂的多种结构，传统的方法难以将它们拆开。

该研究就像给星系做"CT扫描"一样，通过分析恒星的运动轨迹和化学成分，成功将棒旋星系分解为四个主要部分，分别为中心棒状结构（常呈现"花生状"外形）、核球区域、旋转的薄盘、弥散的恒星晕。

研究团队使用超级计算机建模了12组不同角度的模拟星系观测数据。结果显示，这种新方法能准确测定各组成部分的质量占比，误差控制在15%以内。科学家们还成功还原了不同区域恒星的"年龄档案"和化学成分，为理解星系演化提供了宝贵线索。

“这就像通过化石研究地球历史一样。”参与研究的朱玲研究员解释说，“不同部位的恒星记录着星系不同时期的形成信息。棒结构通常较年轻，而核球和晕则由更古老的恒星组成。”

该图展示了一个样例模型中经分解结构的恒星质量空间分布与其真实结构的对比。前两行展示了样例星系在x-y(正向)和x-z(侧向)平面上的真实质量面密度分布，后两行则呈现模型的预测结果（中心质量密度归一化为单位值）。从左至右，各子图分别表示：整个星系、棒状结构、核球、盘状结构及恒星晕的质量面密度分布。所有组分的质量分数均在60×60×30角秒立方体积内计算得出（与面板坐标轴范围一致）。

针对棒旋星系的结构拆解是该研究团队关于星系动力学结构分解系列工作中的重要一环，该研究在原有基础上成功地将经典核球和棒状结构分开。

这项研究将帮助天文学家更深入研究银河系等棒旋星系的演化历程。未来，科学家计划将这种方法应用于更多真实星系的观测数据，特别是欧洲南方天文台GECKOS项目中的星系样本。

该研究工作由西湖大学、中国科学院上海天文台等多家机构合作研究。

文章链接：https://doi.org/10.1051/0004-6361/202557236

科学联系人：朱玲  lzhu@shao.ac.cn 金云鹏  jinyunpeng@westlake.edu.cn