今天，银河暴露了它的婀娜

Arcman

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[color=rgba(0, 0, 0, 0.298)]From: [color=rgba(0, 0, 0, 0.298)]不二北斗
原理
[color=rgba(0, 0, 0, 0.298)]3 days ago
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对于银河系，我们了解多少？

                               
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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。

                               
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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。

                               
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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。

                               
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造父变星。| 图片来源：Giphy

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。

                               
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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。

                               
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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。

                               
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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。

                               
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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。

                               
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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