我們的銀河系是個所謂的螺旋星系（spiral galaxy），絕大部分的恒星分布在扁平的盤面上，稱之為銀盤（Galactic disk）。

然而，根據(jù)澳洲雪梨的麥考瑞大學(xué)（Macquarie University）Richardde Grijs和中國科學(xué)院（ Chinese Academy of Sciences）天文學(xué)家陳孝鈿（XiaodianChen）等人最新研究繪制的首幅銀河系3維立體精細(xì)地圖顯示，銀河系并不是先前認(rèn)為的那樣扁平而穩(wěn)定，而是呈現(xiàn)離銀河中心愈遠(yuǎn)、扭曲愈嚴(yán)重的狀況。這項關(guān)于銀河系形狀的新發(fā)現(xiàn)，將有助于天文學(xué)家進(jìn)一步了解銀河系內(nèi)的恒星運動以及銀河盤面的起源。

藝術(shù)家筆下扭曲的銀河盤面 Credit: Xiaodian Chen (NationalAstronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences)

銀河系盤面寬約10萬光年，我們的太陽系位在離銀河中心約3萬光年的位置上，跟銀河系其他數(shù)千億顆恒星一樣，受到銀心超大質(zhì)量黑洞的重力束縛，隨著銀河系自轉(zhuǎn)而繞著銀河中心運動，銀盤自轉(zhuǎn)一圈約需數(shù)億年左右。然而，離銀心的黑洞愈遠(yuǎn)，重力愈薄弱；在銀盤最外圍之處，氫原子是銀河系氣體盤的最主要成分，而且這些氫原子也不在被限制成扁薄平面上，使銀盤被扭曲成S形外觀。

這些天文學(xué)家表示，要確認(rèn)太陽到銀河系外側(cè)氣體盤的距離非常困難，因為先前并不清楚氣體盤的真實形狀。陳孝鈿等人近期發(fā)表一個新的典型造父變星（classical Cepheids）星表，包含了1339顆典型造父變星，距離準(zhǔn)確度則可達(dá)3~5%。透過這個資料庫，他們繪制了第一幅銀河系的3D精細(xì)地圖，范圍可達(dá)銀河系極外圍之處。

最后結(jié)果出乎陳孝鈿等人的意外，因為造父變星和銀河系氣體盤的分布狀況，吻合度相當(dāng)高；這個現(xiàn)象可提供天文學(xué)家有關(guān)銀河系形成過程的新線索。更重要的是，銀河系盤面外圍區(qū)域呈現(xiàn)逐漸扭曲成S形的螺旋狀型態(tài)。陳孝鈿等人想起先前其他觀測資料，也曾發(fā)現(xiàn)約10來個星系有這樣逐漸扭曲成螺旋狀型態(tài)的狀況。

典型造父變星是質(zhì)量約太陽4-20倍左右的年輕恒星，其亮度可達(dá)太陽的100,000倍左右。恒星質(zhì)量這么大，顯示它們演化速度也很快，所以在很年輕的時候，就因核心的核融合反應(yīng)停止而步入生命后期，有時候它們的生命短到只有數(shù)百萬年而已。這些造父變星因體積周期性的膨脹收縮而使亮度產(chǎn)生變化，光變周期從數(shù)天到數(shù)個月不等；而其光變周期長短與其絕對亮度有關(guān)（稱為光周關(guān)系），再透過絕對亮度和視亮度的比較（稱為距離模數(shù)），便可估算出距離訊息；這在天文上是已知甚久且相當(dāng)可靠的天體距離測量方式。