我们的银河系扭曲得像一张旧唱片


艺术家对我们美丽但扭曲的银河系的印象。 陈小店

想象一下站在茂密的森林里。从你有限的视角,你怎么知道那片森林的大小和形状?当天文学家试图评估我们星系的大小和形状时,没有看到树木是一个很好的类比——我们占据了一个嵌入的小恒星系统。里面这个银河系的磁盘。我们不可能飞到银河平面以上去窥视银河系的整体形状(尽管这有多酷?).

研究人员,然而,我们决心要弄清楚银河系的真实形状,当嵌入其中时。他们是这样做的:一个来自中国科学院(NAOC)和澳大利亚麦格理大学的国家天文台的团队研究了1339颗名为造父变星的明亮脉动恒星,以创建我们星系圆盘的三维地图。

他们的发现令人吃惊:我们生活在一个弯曲的星系中。

“我们通常认为螺旋星系是相当平坦的,就像仙女座一样,你可以很容易地通过望远镜看到。麦格理大学,在一个陈述.但我们的星系不像仙女座。它有一个S形弯曲,当你离开银河系中心越远,它就越扭曲。在这个弯道上,星系的引力变弱了,让它看起来像一张扭曲的旧唱片。

研究,已经发表在《自然天文学》杂志上,利用来自美国宇航局广域红外探测探测器(WISE)的数据精确地确定了整个银河系圆盘中造父变星的位置,并把它们变成了一个强大的工具来切割尘埃,气体和其他恒星遮住了我们的视线。

陈晓典说:“如果不清楚太阳与银河系外部分气体盘的实际形状,就很难确定太阳与该盘的距离。”NAOC的一名研究人员和该研究的主要作者,在一个单独新闻稿.然而,我们最近出版了一个新的变星目录,称为经典造父变星。可确定精确到3%到5%的距离。”

造父变星是年轻的恒星,质量是我们的4到20倍太阳,他们活得很快,死得很年轻,在短短几百万年的时间里消耗了他们所有的燃料,比我们的恒星亮10万倍。但他们在寿命上所缺少的,它们以规则的亮度脉冲补偿,天文学家可以利用这些脉冲精确测量它们的距离,在这种情况下,他们充当追踪者来绘制弯曲的银河系圆盘。

虽然银河系不符合标准,其他螺旋星系(如仙女座星系)所展示的扁平圆盘,并不孤单。从先前的观察来看,研究人员发现了其他十几个具有类似S形弯曲形状的星系,这给了他们一个线索来解释为什么我们的星系是弯曲的。

“将我们的结果与其他观察结果结合起来,我们得出的结论是,银河系扭曲的螺旋模式最有可能是由巨大的内盘所产生的“扭矩”(或旋转力)造成的,”刘超补充道,这项研究的合著者。基本上,银河系大中心区域的轨道运动在引力作用下凌驾于质量较小的外部区域,使它们弯曲变形。

最终,这一新发现有助于我们更好地了解银河系内部轨道运动的动力学,从而提供了我们星系是如何进化的一瞥。


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