（觀察者網(wǎng)訊）據(jù)觀察者網(wǎng)從國家天文臺網(wǎng)站獲悉，北京時間2月5日凌晨，國際期刊《自然-天文》（Nature Astronomy）在線發(fā)布了天文學(xué)家的一項新發(fā)現(xiàn)。由中國科學(xué)院國家天文臺博士陳孝鈿、研究員鄧李才、劉超等人聯(lián)合澳大利亞麥考瑞大學(xué)教授理查德·迪何銳思及北京大學(xué)博士王舒組成的國際合作團隊首次向人們展示出銀河系恒星外盤驚人的翹曲結(jié)構(gòu)。

星系盤并非人們想象的那樣，是一個很平的圓盤子，而是處于一個不穩(wěn)定的狀態(tài)。在外盤處，巨大的星系盤會逐漸向上或向下卷起，整體形成一個接近炸薯片一樣的彎曲狀態(tài)，天文學(xué)家稱這種形狀為“翹曲”。大量觀測表明，大約三分之一的河外盤星系都或多或少地展現(xiàn)出翹曲形狀，銀河系是否也是如此呢？很早就有射電觀測發(fā)現(xiàn)銀河系的氣體盤呈現(xiàn)出和很多河外星系一樣的翹曲結(jié)構(gòu)，但是關(guān)于恒星盤的形狀一直缺少直接的證據(jù)。

銀河系銀盤示意圖 圖片來自國家天文臺網(wǎng)站

“測量銀河系外盤的距離是十分困難的，而準確的距離才能讓我們確信外盤的形狀?！闭撐牡谝蛔髡哧愋⑩氄劦?，“造父變星是一類中等質(zhì)量的年輕脈動變星，比太陽重3-20倍，亮約幾萬倍。由于它們的脈動周期和光度嚴格相關(guān)，因此可以精確測定距離，精度可達到3-5%。”陳孝鈿等人去年發(fā)布的第一個紅外全天變星星表包含了上千顆銀河系造父變星，這批像珍珠般寶貴的恒星正是指示銀河系年輕恒星盤形狀的絕佳示蹤體。

“塵埃消光是測量銀河系銀盤恒星距離的最大障礙，紅外多窗口研究可以大大緩解這一困難?！闭撐暮献髡咄跏娼忉尩馈?

1339顆造父變星猶如明燈一樣點亮了被煙霧籠罩的銀河。從三維空間分布圖中，他們發(fā)現(xiàn)距離銀河系中心越遠，這些造父變星就越偏離銀盤面，整體呈“S”型；如果面向銀心并讓北銀極朝上，那么左手邊的銀盤會朝上（北）卷起，右手邊的則相反。不僅如此，他們還發(fā)現(xiàn)，從銀心向外翹曲呈現(xiàn)復(fù)雜的進動現(xiàn)象。

“出乎我們意料，造父變星的恒星盤結(jié)構(gòu)和銀河系氣體盤的結(jié)構(gòu)非常一致。而更重要的是，這個翹曲的‘S’形狀還存在逐漸扭轉(zhuǎn)的螺旋樣式?！闭撐暮献髡呃聿榈隆さ虾武J思指出。

上圖：造父變星揭示的銀河系銀盤三維圖，太陽并不在翹曲交點線上。下圖：翹曲交點線角隨銀心距存在進動。

盡管翹曲現(xiàn)象在河外星系中經(jīng)常出現(xiàn)，但是理論家們對它是如何形成的莫衷一是。一種可能的解釋是外盤受到某種轉(zhuǎn)矩作用而形成。“轉(zhuǎn)矩假說可以解釋復(fù)雜的翹曲進動現(xiàn)象，我們的觀測結(jié)果傾向外盤的形成是由巨大的內(nèi)盤轉(zhuǎn)矩主導(dǎo)的。”論文合作者劉超談到。

“銀河系恒星盤翹曲的發(fā)現(xiàn)首先更新了人們對銀河系形狀的認識，同時也對外盤起源提供了決定性的觀測證據(jù)，為我們最終理解像銀河系這樣的巨大盤星系如何形成和演化提供關(guān)鍵線索。”論文合作者、國家天文臺恒星與恒星系統(tǒng)團隊首席科學(xué)家鄧李才總結(jié)道。