科學家沸騰了!6年時間完成史上首張銀河系地標距離完美視圖

好消息,史上最美的銀河系3D視圖誕生!這張銀河系的3D地圖是迄今為止我們星系扭曲形狀的最佳視圖!

一項新的研究發現,通過計算從太陽到銀河系中成千上萬顆脈動恆星的距離,天文學家們現在已經在比以往任何時候都更大的範圍內用3D技術繪製出了我們的星系。這些新發現揭示了星系盤扭曲扭曲的形狀。

科學家沸騰了!6年時間完成史上首張銀河系地標距離完美視圖

銀河系是一個螺旋星系,由一個棒狀的核心區域組成,周圍環繞著一個由大約12萬光年(1光年等於10萬億公里)寬的氣體、塵埃和恆星組成的扁平圓盤。我們的太陽系距離銀河系中心約2.7萬光年,位於該盤的四個螺旋臂之一。

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這張圖顯示了一個扭曲的星系形狀,就像我們的銀河系一樣,這是通過對年輕的變星仙王座的觀察得出的,仙王座是我們自己的星系。

目前關於銀河系形狀和結構的大部分知識都是基於太陽和各種天體地標之間的距離,根據天文學家在其他星系中所看到的情況推斷得出的。然而,太陽和這些標的物之間的距離通常是間接測量的。在這項新研究中,研究人員試圖直接測量太陽和大量恆星之間的距離,通過一種被稱為造父變星的特殊恆星以幫助構建銀河系的3D地圖。

造父變星

造父變星是年輕的超巨星,比太陽亮幾十萬倍。造父變星就像霧濛濛的海岸上的燈塔一樣,忽明忽暗閃爍著光芒,而且可以透過星際塵埃的巨大雲層看到,而這些塵埃往往會遮蔽較暗的恆星。

造父變星閃爍的原因是因為它們的內部氣體一直在加熱和冷卻,膨脹和收縮,這種非常有規律的模式可以持續幾個小時到幾個月。造父變星的亮度和它的脈動時間表之間有著明確的聯繫,這意味著通過對它的脈動週期進行定時測量,天文學家可以推斷出造父變星的本質亮度。

天文學家將造父變星的固有亮度與其表觀亮度(地表觀測,即從地球上看的亮度)進行比較後,就可以估算出造父變星與地球的距離,因為他們知道恆星離我們越遠,看上去就越暗。科學家能夠以超過5%的精確度確定到造父變星的距離。

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這張圖片對比了對銀河系造父變星變量的模擬(左)和對其數量的實際觀測(右),紅點表示較老的恆星,而較年輕的恆星用藍色表示。

通過光學引力透鏡實驗,科學家們繪製出了整個銀河系中太陽和2400多個造父變星之間的距離。來自波蘭華沙大學天體物理學家、這項研究的主要負責人稱,這部鉅作這花了6年時間,但很值得。

這些發現幫助天文學家繪製了一幅大型的銀河系3D地圖,這是第一張基於直接測量到銀河系中數千個天體地標的距離繪製的此類地圖。這幅新地圖幫助揭示了更多關於天文學家先前在銀河系形狀中發現的扭曲現象的細節。具體來說,銀河系的圓盤在距離星系核心25000光年以上的地方不是平坦的,而是彎曲的。這種扭曲可能是由於星系與衛星星系、星系間氣體或暗物質的相互作用造成的。

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這張圖展示了我們銀河系的一個視圖,以及一張變星造父變星圖,它顯示了銀河系的扭曲形狀。

在未來,研究人員計劃通過繪製太陽和其他被稱為RR Lyrae的脈動恆星之間的距離來完善他們的銀河系3D地圖。與造父變星一樣,RR Lyrae的脈動模式具有可預測的時間跨度,但它們在銀河系中存在的時間要長得多,這將有助於科學家瞭解銀河系最古老的部分演化過程!


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