一項(xiàng)新的研究表明,銀河系不是一個(gè)漂亮,整齊,平坦的圓盤(pán),它的邊緣嚴(yán)重扭曲。
我們經(jīng)常將我們的星系與隔壁鄰居仙女座進(jìn)行比較。仙女座星系可能比銀河系大,但兩個(gè)星系都是旋渦星系,它們的年齡差不多。
由于我們生活在銀河系內(nèi)部,我們實(shí)際上無(wú)法觀察它的完整形狀 ,這就像坐在一艘固潛艇上想試圖弄清楚海洋的大小。但是,依據(jù)我們對(duì)星系的已知認(rèn)識(shí),銀河系可能看起來(lái)有點(diǎn)像仙女座星系,它有著良好有序的旋臂。
天體物理學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn),離銀河系中心越遠(yuǎn),銀河系的光盤(pán)就越翹曲和扭曲。它的銀河平面不是直線,相反,它看起來(lái)更像是一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的S。
這一發(fā)現(xiàn)完全歸功于對(duì)銀河系外部區(qū)域恒星的一些新距離測(cè)量。
中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)天文學(xué)家Xiaodian Chen說(shuō):“眾所周知,很難確定從太陽(yáng)到銀河系外部氣體盤(pán)的部分距離,因此我們也不清楚銀河系實(shí)際上是什么樣的?!?/p>
一種方法是使用一種稱(chēng)為造父變星的恒星。造父變星的成員是一種非常明亮的變星,其變光的光度和脈動(dòng)周期有著非常強(qiáng)的直接關(guān)聯(lián)性。造父變星是建立銀河和河外星系距離標(biāo)尺的可靠且重要的標(biāo)準(zhǔn)燭光。它們是非常明亮的恒星,以精確的頻率脈動(dòng),使天文學(xué)家能夠計(jì)算出它們的絕對(duì)星等。反過(guò)來(lái),這允許計(jì)算到這些星的距離。
在光譜中,我們和恒星之間的灰塵和氣體可能妨礙精確確定亮度,這意味著,在最終距離計(jì)算中存在一些不確定性。
但紅外輻射可以穿透塵埃,從而獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果 ??茖W(xué)家們因此使用紅外輻射來(lái)測(cè)距。
澳大利亞麥考瑞大學(xué)天體物理學(xué)家Richard de Grijs表示:“我們使用了WISE太空觀測(cè)站獲得的紅外觀測(cè)目錄數(shù)據(jù),以減少塵埃的影響,并確定距我們的造父變星的距離,不確定度小于3%至5%, 這是迄今為止前所未有的準(zhǔn)確度。結(jié)合它們?cè)谔炜罩械拿黠@位置,我們構(gòu)建了這些造父變星所描繪的銀河系的三維地圖,我們將其與氣體分布進(jìn)行了比較。兩者似乎都偏離了銀河系扁平盤(pán)?!?/p>
他指出,這不是一個(gè)不尋常的螺旋星系,其邊緣翹曲,特別是原子氫氣延伸到恒星盤(pán)之外區(qū)域。
更有意思的是銀河系的圓盤(pán)被扭曲或進(jìn)入。
Grijs說(shuō):“銀河系盤(pán)的進(jìn)動(dòng)似乎意味著,銀河系的巨大內(nèi)盤(pán)可能迫使外盤(pán)跟隨其旋轉(zhuǎn),但外盤(pán)的旋轉(zhuǎn)滯后,從而導(dǎo)致扭曲。退休天文學(xué)家弗蘭克·布里格斯幾年前在附近的宇宙中觀測(cè)到了十幾個(gè)大型旋渦星系。結(jié)合他和我們的數(shù)據(jù)結(jié)果,我們相信同樣的動(dòng)力也在銀河系中發(fā)揮作用?!?/p>
這一新認(rèn)識(shí)可以使我們更好地了解銀河系的三維結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué),并允許我們?cè)O(shè)置銀河系中物質(zhì)的數(shù)量和分布的上限,這將是“特別有趣的暗物質(zhì)問(wèn)題背后的關(guān)關(guān)鍵?!?/p>
它還將幫助我們更好地了解銀河系與其衛(wèi)星星系的關(guān)系和相互作用,特別是麥哲倫星云,以及我們空間的歷史。
該團(tuán)隊(duì)的研究成果發(fā)表在最新一期的《自然天文》雜志上。
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