我国天文学家首次展示银河系恒星盘惊人的翘曲结构

由中国科学院国家天文台领衔的一支国际合作团队首次向人们展示出银河系恒星外盘的翘曲结构，该成果于北京时间5日由国际科学期刊《自然·天文》在线发表。

星系盘并非许多人想象的那样，是一个很平的圆盘子，而是处于一个不稳定的状态。在外盘处，巨大的星系盘会逐渐向上或向下卷起，整体形成一个接近炸薯片一样的弯曲状态，天文学家称这种形状为“翘曲”。

银河系银盘示意图。　中科院国家天文台/供图　摄

大量观测表明，大约三分之一的河外盘星系都或多或少展现出翘曲形状，银河系是否也是如此呢？很早就有射电观测发现银河系的气体盘呈现出和很多河外星系一样的翘曲结构，但是关于恒星盘的形状一直缺少直接的证据。

“测量银河系外盘的距离是十分困难的，而准确的距离才能让我们确信外盘的形状。”本文第一作者、国家天文台陈孝钿博士介绍，造父变星是一类中等质量的年轻脉动变星，比太阳重3至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3%至5%。

陈孝钿等人去年发布的第一个红外全天变星星表包含了上千颗银河系造父变星，这批恒星正是指示银河系年轻恒星盘形状的绝佳示踪体，它们犹如宝贵的明灯，点亮了被“烟雾”笼罩的银河——尘埃消光是测量银河系银盘恒星距离的最大障碍。

从三维空间分布图中，他们发现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。此外，从银心向外翘曲呈现复杂的进动现象。

尽管翘曲现象在河外星系中经常出现，但是理论家们对它是如何形成的莫衷一是。一种可能的解释是外盘受到某种转矩作用而形成。

本文的合作者、国家天文台恒星与恒星系统团队首席科学家邓李才研究员说，银河系恒星盘翘曲的发现，首先更新了人们对银河系形状的认识，同时也对外盘起源提供了决定性的观测证据，为最终理解像银河系这样的巨大盘星系如何形成和演化提供关键线索。

（新华社 记者 董瑞丰）