导读: 你觉得银河系外观应该是什么形状?是个平面?盘状?不,都不是。其实我们都误会银河系了,它并不是平整的,它更像是一片边缘向上或向下卷起的“炸薯片”,有网友戏称:银河系其实也拥有前凸后翘的身材。
银河系恒星盘的形状在人们一直以来的概念里,应该是个像盘子似的平面且稳定的形状,然而近日,天文学家研究成果却颠覆了人们对银河系的认知:银河系星盘的外观并不是平面的,而是呈像薯片一样的弯曲状态,这种状态被称为“翘曲结构”。并且银河系处在一个并不稳定的状态。
日前,由中国天文学家领导的国际合作团队,已首次确定并证实银河系恒星外盘呈翘曲结构。该国际合作团队由陈孝钿博士、邓李才研究员、刘超研究员等与澳大利亚麦考瑞大学理查德·迪何锐思教授及北京大学王舒博士组成。该天文学成果于北京时间2月5日凌晨由国际科学期刊《自然·天文》在线发表。
在此之前,要解开银河系的神秘面纱存在层层阻碍。“要测量银河系外盘的距离十分困难,但是只有准确的距离才能让我们正确认识银河系外盘的形状。"中国天文台的陈孝钿博士,即论文的第一作者说道。
“尘埃消光是测量银河系银盘恒星距离的最大障碍,红外多窗口研究可以大大缓解这一困难。” —论文的合作者王舒博士解释道。
据天文学家观测数据表明,大约1/3的河外盘星系都或多或少地展现出翘曲结构。因此,天文学界也曾疑问过银河系是否也是如此?但尽管射电观测表明银河系的气体盘呈现出翘曲结构,却一直都没有获得观测证实。如今,天文学家通过对大量造父变星的观测,终于让人们看清了银河系的真实面貌。
就在去年,陈孝钿团队发布了拥有1399颗银河系造父变星的星表,这也是第一个红外全天变星星表。正是这批恒星挑起了照亮探索银河真面目的担子,成为指示银河系年轻恒星盘形状的绝佳示踪体,它们就像指明灯一样在迷雾重重的银河系发出珍珠般的夺目光彩。
造父变星为什么有如此作用?因为造父变星是一类中等质量的年轻脉动变星,比太阳重3—20倍,亮约几万倍。由于它们的脉动周期和光度严格相关,因此可以精确测定距离,精度可达到3%—5%。
据实验发现:在三维空间分布图中,距离银河系中心越远,这些造父变星就越偏离银盘面,整体呈“S”形;如果面向银心并让北银极朝上,那么左手边的银盘会朝上(北)卷起,右手边的则相反。不仅如此,他们还发现,从银心向外翘曲呈现复杂的进动现象。
目前,对于这种在河外星系中并不罕见的翘曲现象的形成原因, 天文学界尚未达成一致结论。“一种可能的解释是外盘受到某种转矩作用而形成。转矩假说可以解释复杂的翘曲进动现象,我们的观测结果倾向外盘的形成是由巨大的内盘转矩主导的。”
对于银河系翘曲结构的发现,除了使人们正确的了解到银河系恒星盘的外观之外,也对外盘起源提供了决定性的科学观测数据,最终将有助于我们更科学的理解如银河系一般巨大的盘星系的形成与演变。
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