四川地理学家初次发现银河系恒星盘 惊人的翘曲结构像炸薯片

北京时间2019年2月5日清晨,国际科学期刊《天然》地理子刊(Nature Astronomy)在线发布我国地理学家的一项重大发现。此项成果是科学家初次发现由恒星展示的银河系恒星外盘惊人的翘曲结构,该成果更新了人们对银河系形状的认知,在为人们最终了解像银河系这样的巨大盘星系怎么构成和演化提供了要害线索。

▲银河系银盘示意图

此项成果是由西华师范大学地理系系主任邓李才研讨员带领的团队完成,成员包括西华师大兼职教授、澳大利亚麦考瑞大学理查德 迪何锐思。

星系盘并不是我们想象的那样,是一个很平的圆盘子,而是处于一个不安稳的状态。在外盘处,巨大的星系盘会逐渐向上或向下卷起,全体构成一个挨近炸薯片一样的弯曲状态,地理学家称这种形状为 翘曲 。很多观测标明,大约三分之一的河外盘星系都或多或少的展示出翘曲形状,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,可是关于恒星盘的形状一直短少直接的证据。

▲上图:造父变星揭示的银河系银盘三维图,太阳(橙色圆形图标)其实不在翘曲交点线上。kpc为地理间隔单位,1kpc大约为3262光年。下图:翘曲交点线角随银心距存在进动。

丈量银河系外盘的间隔是十分困难的,而精确的间隔才干让我们确信外盘的形状。 国家地理台的陈孝钿博士如是说。他曾屡次来到西华师大参加合作研讨。

▲四川地理学家邓李才研讨员

造父变星是一类中等质量的年青脉动变星,比太阳重3-20倍,亮约几万倍。因为它们的脉动周期和光度严厉相关,因此可以准确测定间隔,精度可达到3-5%。 陈孝钿等人上一年发布的第一个红外全天变星星表包括了上千颗银河系造父变星,这批像珍珠般宝贵的恒星正是指示银河系年青恒星盘的形状的绝佳示踪体。1339颗造父变星犹如明灯一样点亮了被烟雾笼罩的银河。

从三维空间散布上看,间隔银河系中心越远,这些造父变星就越偏离银盘面,全体呈 S 型;假如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。不只如此,他们还发现,从银心向外翘曲呈现杂乱的进动现象。

出乎我们意料,造父变星的恒星盘结构和银河系气体盘的结构十分一致。而更重要的是,这个翘曲的 S 形状还存在逐渐改变的螺旋样式。 本文的合作者理查德 迪何锐思指出。

虽然翘曲现象在河外星系中常常呈现,可是理论家们对它是怎么构成的莫衷一是。一种可能的解释是外盘遭到某种转矩作用而构成。邓李才对此项成果的总结是: 银河系恒星盘翘曲的发现首要更新了人们对银河系形状的知道,同时也对外盘来源提供了抉择性的观测证据,为我们最终了解像银河系这样的巨大盘星系怎么构成和演化提供要害线索。

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