疏散星團的形態(tài)研究可為追溯星團的形成機制提供觀測證據，并有助于探索星團的演化過程。疏散星團在二維投影面上的形態(tài)多符合核-殼結構，而這種分層結構是否真實存在于三維空間尚無定論。

近期，中國科學院新疆天文臺光學天文與技術應用研究室博士研究生胡卿順在研究員艾力·伊沙木丁和張余的指導下，基于蓋亞（Gaia）數據創(chuàng)新性地提出了玫瑰圖疊加法，對太陽附近500pc范圍內的疏散星團樣本三維分層結構開展研究。研究表明，玫瑰圖疊加法可以定量描繪疏散星團的形態(tài)，并可以為甄別疏散星團樣本的三維結構提供方法支撐。未來，該方法或對疏散星團的結構分類起到重要作用。相關研究成果發(fā)表在《天文學與天體物理學》（A&A）上。

科研人員采用玫瑰圖在三維空間中的三個投影面上定量地描繪疏散星團的無規(guī)形態(tài)（圖1）。研究通過疊加獲取了每一個疏散星團樣本的合成玫瑰圖（圖2），并將合成圖是否具有穩(wěn)定的內核圓作為甄別疏散星團樣本是否具有三維分層結構的指標。研究表明，若星團的疊加玫瑰圖中出現穩(wěn)定內核圓，則該疏散星團具有三維分層結構。此外，科研人員定義了該三維分層結構的基本參數，包括穩(wěn)定內核圓面積、不穩(wěn)定內核面積、分層結構的不穩(wěn)定參數。研究通過統(tǒng)計分析發(fā)現，疏散星團樣本的內核圓面積與自身成員星數目保持著相對顯著的正相關關系，而疏散星團樣本分層結構的不穩(wěn)定參數與自身成員星數目之間存在顯著的負相關性關系。

該研究是利用玫瑰圖疊加法首次探究疏散星團三維分層結構。星團三維分層結構背后的物理機制、形成星團三維分層結構的條件等問題仍需進一步研究。

論文鏈接

圖1.(a) 修正距離前（灰色散點）和修正距離后（彩色散點），Gulliver 20星團樣本在三個投影面上的成員星分布。(b) 修正距離后，疏散星團樣本在三個投影面上的玫瑰圖。

圖2.Gulliver 20星團的疊加玫瑰圖。深紫色的圓形區(qū)域代表該星團的規(guī)則核心，深藍色的區(qū)域代表其不規(guī)則核心。其余顏色區(qū)域為該星團的外部結構。