银河系中最古老的恒星在何处？

银河系（MW）中最古老的恒星带有星系早期形成历史的印记。我们利用三个 MW 质量盘星系的 FIRE 宇宙学 zoom-in 模拟，研究 MW 类星系中存活最古老恒星（$z_{\rm form} \gtrsim 5$）的空间分布、化学与运动学。我们预言，由于两个过程，最古老恒星在 $z=0$ 时的中心集中度低于较晚形成的恒星。首先，大多数最古老恒星并非 $\textit{原位}$ 形成，而是在层级并合过程中被吸积。这些 $\textit{外源}$ 恒星被置于色散支撑的、类晕轨道上，但在太阳邻域乃至某些模拟中的星系中心，其数量都超过原位形成的古老恒星。其次，原位形成古老恒星被爆发式恒星形成与高能反馈过程向外驱赶，这些过程在 $z\gtrsim 2$ 时产生时变引力势，类似于在爆发式矮星系中形成暗物质核并扩张恒星轨道的过程。对于偏离核球与内晕的视线方向，古老恒星的总占比比朝内视线方向高出一个数量级以上。尽管将特定恒星识别为古老仍具挑战，我们预期百万恒星光谱巡天与针对贫金属星的光度巡天已包含数百颗在 $z=5$ 前形成的恒星。我们预言这些目标大多具有比极端贫金属星更高的金属丰度（$-3 < \rm [Fe/H] < -2$）。