据阿根廷布宜诺斯艾利斯经济新闻网5月2日报道，几十年来，银河系的边界究竟在哪里一直是困扰科学家的难题。由于身处银河系内部，天文学家始终难以精确界定星际空间的起始位置。

难点在于银河系并没有清晰的边缘，它的恒星盘是逐渐融入浩瀚的宇宙虚空中。如今，发表在《天文和天体物理学》杂志上的一项研究论文给出了一个令人信服的答案。马耳他大学的研究团队认为，关键在于恒星的年龄以及距离银河系中心不同距离处的恒星的形成活动。

利用来自中国的郭守敬望远镜（LAMOST）和美国的“阿帕奇顶点天文台银河演化实验”项目的数据，以及“盖亚”卫星的测量数据，科学家们分析了超10万颗巨星，从而绘制出银河系中恒星的年龄分布图。

结果呈现出一个U形曲线，揭示了一个出乎意料的趋势：距离银河系中心越远，恒星通常更年轻，但当它们接近边缘时，年龄又开始增长。

该研究论文的第一作者卡尔·菲特尼指出，“银河系恒星盘的范围长期以来一直是星系考古学中的一个谜。通过绘制星系盘内恒星年龄的变化图，我们现在得到了一个清晰且量化的答案”。

该研究的主要发现是，银河系中大部分恒星的形成发生在距离银河系中心约4万光年的地方。这个位置标志着银河系年轻恒星形成的结束，以及外围区域的开始。在外围区域，不再有新恒星诞生，而是从银河系内部迁移而来。

研究表明，银河系边缘是由恒星形成效率的急剧下降定义的。超过这个半径后，新恒星的数量急剧减少，恒星族群主要是由在星系内部动力学过程中被“驱逐”的“移民星”组成。

U形年龄分布反映了银河系的演化历史。在中心区域，早期丰富的气体和尘埃，产生强大的引力效应，促进恒星形成得早，造就了如今最“年迈的”恒星。随着远离中心区域，气体密度降低，引力效应变小，恒星形成速度减慢，产生了更年轻的恒星。然而，在距离中心3.5万至4万光年之间，这一趋势发生逆转，恒星的平均年龄再次上升，标志着活跃恒星形成区域的结束。

该研究合著作者约瑟夫·卡鲁阿纳指出，“现有数据使我们能够获得越来越精确的恒星年龄，这成为解读银河系历史的强大工具，开启了我们探索银河系的新纪元”。

该研究详细阐述了通过观测和先进模拟相结合的方法，确定了银河系边缘位于距星系中心约4万光年处。

研究还强调，尽管银河系的直径延伸至约10万光年，但恒星形成盘的范围远远小于此。其剩余部分主要由老年恒星或迁移恒星构成的外围区域占据。这一新的界定改变了我们对银河系有效大小的认知，并重新审视了它与其他星系的比较关系。

这项研究留下的一个悬而未决的问题是：新恒星的形成为何恰恰停止在这个特定距离处？

研究人员考虑的假设之一是，受到星系中心棒状结构的影响。这种由恒星和气体组成的细长结构会在特定半径处聚集物质，并阻止新恒星在边缘之外形成。

另一种可能性是星系盘在这个距离处发生翘曲。在翘曲区域，恒星诞生的条件会发生剧烈变化，并有利于恒星老化。

另一位合著者若昂·阿斯·阿马兰特解释说：“在这项研究中，我们展示了恒星迁移如何塑造星系盘的年龄分布，并确定了恒星形成区域的边界。”

分析星系边缘也有助于我们更好地理解宇宙的大尺度结构。包括银河系在内的星系是星系团和超星系团的一部分。

这项研究为我们深入了解星系演化提供了关键数据。精确确定银河系边缘将为未来研究恒星形成、恒星迁移以及动力学和引力因素对盘状星系演化的影响提供参考。（编译/王萌）