在廣袤的銀河系里，有大量的疏散星團(tuán)環(huán)繞著銀河中心運(yùn)轉(zhuǎn)，它們是研究恒星演化的“重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”。近日，中國科學(xué)院紫金山天文臺研究團(tuán)隊，利用歐洲航天局Gaia衛(wèi)星數(shù)據(jù)搜尋到了700多個新的疏散星團(tuán)候選體，在銀河系疏散星團(tuán)搜尋方向上獲得新的突破。

　　什么是銀河系疏散星團(tuán)?團(tuán)隊成員、紫金山天文臺郝超杰博士介紹，這是在同一個巨分子云中幾乎同時形成的數(shù)百至數(shù)千顆恒星構(gòu)成的恒星集團(tuán)，它們環(huán)繞著銀河中心運(yùn)轉(zhuǎn)時，靠著微弱的引力吸引維系在一起。有些疏散星團(tuán)，像昴星團(tuán)、鬼星團(tuán)、畢星團(tuán)等，甚至可以用裸眼直接看到。

　　疏散星團(tuán)對于研究恒星的演化具有重要意義。因?yàn)樾菆F(tuán)中的恒星年齡和化學(xué)成分都相仿，它們的特性比單獨(dú)的恒星容易測量；而通過研究疏散星團(tuán)內(nèi)部恒星的空間分布和運(yùn)動可以為揭示星團(tuán)形成的機(jī)制和條件提供機(jī)會；此外，在銀河系中，疏散星團(tuán)的形成率大約是數(shù)千年一個，它們的年齡從幾百萬年到數(shù)十億年不等，所以它們是研究銀河系的形成歷史，包括銀河系旋臂演化和銀盤結(jié)構(gòu)演化的優(yōu)秀示蹤天體。該團(tuán)隊此前利用疏散星團(tuán)的分布、運(yùn)動和回歸研究了銀河系旋臂的演化，相關(guān)成果已于去年完成發(fā)表，這是國際上首次開展的銀河系旋臂演化研究工作。

　　一直以來，許多研究人員都致力于搜尋銀河系中的疏散星團(tuán)。但是，在海量的數(shù)據(jù)中搜尋幾百顆恒星的特殊集群是巨大的挑戰(zhàn)，最新發(fā)布的Gaia第三批早期數(shù)據(jù)就包括大約18億顆恒星的天體測量數(shù)據(jù)!

　　“我們團(tuán)隊的主要目標(biāo)是研究銀河系結(jié)構(gòu)。2017年，我們正式將精力投入了Gaia，規(guī)劃使用又大又亮的年輕O型星、疏散星團(tuán)、年老的紅團(tuán)簇星等綜合一體研究銀河系結(jié)構(gòu)，但是發(fā)現(xiàn)疏散星團(tuán)的數(shù)目明顯不足，于是決定對其進(jìn)行搜尋?！焙鲁苷f，在數(shù)以億計恒星構(gòu)成的龐大數(shù)據(jù)中，團(tuán)隊近十人幾年來投入了大量時間和努力來編寫程序、改善算法，不斷探索搜尋技巧、改進(jìn)搜尋方法、提高搜尋效率。

　　銀河系的疏散星團(tuán)數(shù)目眾多、千奇百怪、大小不同。該團(tuán)隊使用一種具有高空間分辨率的機(jī)器學(xué)習(xí)方法，通過八個維度的恒星參數(shù)信息，在不同的距離范圍內(nèi)獨(dú)立地對銀盤上的疏散星團(tuán)進(jìn)行了搜尋。這一算法的高空間分辨率主要體現(xiàn)在：疏散星團(tuán)在視線方向上層層重疊，遠(yuǎn)處的星團(tuán)往往被近處的星團(tuán)遮擋，所以在不同距離范圍內(nèi)獨(dú)立搜尋能夠?qū)⑺鼈冊诰嚯x上“解開”；但是這樣還不夠，銀河系中的恒星并不是均勻分布，偏小的星團(tuán)總是容易被偏大的星團(tuán)掩蓋，那么在恒星密集的地方和稀疏的地方分別采用自適應(yīng)的搜尋參數(shù)才能夠找到那些被“埋沒”的星團(tuán)。

　　通過這一算法優(yōu)勢，該團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了700多個新的疏散星團(tuán)候選體，加上之前基于Gaia第二批數(shù)據(jù)的研究工作，共計發(fā)現(xiàn)了近800個疏散星團(tuán)候選體，這相當(dāng)于Gaia衛(wèi)星數(shù)據(jù)中已知疏散星團(tuán)數(shù)目的約40%。未來，該團(tuán)隊將研究這些疏散星團(tuán)，不斷對銀河系進(jìn)行探索。(蔡姝雯)