对于银河系，我们了解多少？
它是一个螺旋星系，
在它的中央，
是一个呈棒状的核心区域，
周围环绕着的，
是一个宽约12万光年的星系盘。
在银河系的中心，
有一个超大质量黑洞。
在黑洞周围，
围绕着数十亿颗恒星，
以及我们无法看见的暗物质。
在很长一段时间里，
我们都以为银河系的星系盘是平坦的。
从侧面看到的“一”字形状似乎有力地说明了这一点。
图片来源：Two Micron All-Sky Survey
身处银河系中的我们，
无法直接拍摄到它的样貌。
银河系跨度宽广，
我们难以对它的外围区域进行成像，
因此一直以来，
我们对边缘的细节知之甚少。
银河系有4个主要的螺旋臂，
太阳系就位于其中之一，
距离银河系中心约2.7万光年。
图片来源：Dana Berry/Rensselaer Polytechnic Institute
对银河系的形状和结构的了解，
多是从太阳和各种天体之间的距离，
以及从其他星系中观看到的情况推测得出的。
更“忧伤”的是，
太阳与其他天体间的距离，
通常也只能通过间接的方式测得。
如此看来，
能直接测量太阳与其它恒星的距离，
对绘制出全面的银河系结构图至关重要。
于是，一类特殊的恒星
跃入了天文学家的视野，
那就是“标准烛光”——造父变星。
这是一类年轻的超巨星，
大小是太阳的数十倍，
亮度是太阳的数万倍。
即便是星际尘埃的厚厚云层，
也无法阻隔它们的光芒。
尤为特别的是，
它们的气体会周期性地
升温、冷却，
膨胀、收缩。
亮度也因此随之规律地变化。
它们就像是朦胧海面上的灯塔，
周期性的忽明忽暗。
用闪烁来告诉我们
它们所在的精确位置。
脉动的频率让我们得知它们的本征亮度，
将本征亮度与我们在地球上看到的视亮度相比，
就能精确地计算出距离。
今年年初，
中国的天文学家报告说，
在对1339颗造父变星进行了观测后，
他们意外地发现
银河系的边缘区域出现了扭曲。
华沙大学的天文学家用6年的时间，
精确地绘制了太阳与银河系中
2400多个造父变星之间的距离，
获得了第一幅用直接测量方法得到的
银河系3D结构图。
图片来源：J. Skowron/OGLE/Astronomical Observatory, University of Warsaw
新的结果再次证实了
边缘区域的扭曲，
从侧面看，
能看到银河系呈现出婀娜的“S”形。
对银河系中造父变星数量的模拟（左）和实际观测（右）。红点表示较老的恒星，蓝点表示较年轻的恒星。
图片来源：J. Skowron/OGLE/Astronomical Observatory, University of Warsaw
新的视图告诉我们，
银河系的扭曲程度比想象中更胜，
从距离星系核心超过2.5万光年以上的地方
这种扭曲就已经开始。
图片来源：J. Skowron/OGLE, the Milky Way panorama by Serge Brunier
未来，天文学家还会绘制
太阳与一些其他的脉动恒星之间的距离，
让银河系的结构图得到进一步的完善。
比如RR Lyrae或许能帮我们
更好地了解银河系最古老部分的演化。
它们也是一类脉动恒星，
也具有可预测的时间跨度，
只是与年轻的造父变星相比，
它们在银河系中存在的时间要长得多。
华沙望远镜上空的景象，黄色的点是像灯塔般的造父变星。
图片来源： J. Skowron / OGLE / Astronomical Observatory, University of Warsaw)
等待我们去探索的还有很多。
而了解银河系的形状，
也不仅仅是为了满足了我们
对母星系的好奇心。
它蕴含着星系演化的秘密，
因此，这些美丽星辰所构成的结构，
将带领我们更加靠近那些
与起源有关的终极问题的答案。
探索这遥远的一切，
或许就是我们存在的意义。
论文链接：
https://science.sciencemag.org/content/365/6452/478
参考链接：
https://www.space.com/milky-way-3d-map-warped-shape.html
https://www.space.com/43223-milky-way-twisted.html
https://www.sciencenews.org/article/3-d-map-stars-reveals-milky-way-warped-shape