光明網(wǎng)訊（記者宋雅娟）2月5日凌晨，國際科學期刊《自然·天文》（Nature Astronomy）在線發(fā)布我國天文學家的一項重大發(fā)現(xiàn)。由中國科學院國家天文臺陳孝鈿博士、鄧李才研究員、劉超研究員等人聯(lián)合澳大利亞麥考瑞大學理查德?迪何銳思教授及北京大學王舒博士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)。

　　科學家發(fā)現(xiàn)，星系盤并非我們想象的那樣，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)，天文學家稱這種形狀為“翹曲”。

　　科學界大量觀測表明，大約三分之一的河外盤星系都或多或少的展現(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)，但是關于恒星盤的形狀一直缺少直接的證據(jù)。

　　圖一，銀河系銀盤示意圖

　　“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?！蔽恼碌谝蛔髡?，來自國家天文臺的陳孝鈿博士談到，“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，因此可以精確測定距離，精度可達到3-5%?！标愋⑩毜热巳ツ臧l(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的形狀的絕佳示蹤體。

　　“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。”本文的合作者，來自北京大學的王舒博士解釋道。

　　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?！?本文的合作者，來自澳大利亞麥考瑞大學的理查德?迪何銳思教授指出。

　　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?！稗D(zhuǎn)矩假說可以解釋復雜的翹曲進動現(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)矩主導的?！北疚牡暮献髡?，國家天文臺劉超研究員談到。

　　“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鍵線索?！北疚牡暮献髡撸瑖姨煳呐_恒星與恒星系統(tǒng)團隊首席科學家鄧李才研究員興奮的總結(jié)道。

　　圖二，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。