銀河系中心是什麼樣子？全新3D星象圖告訴我們銀河系中心是扭曲的

摘要：圖解：擁有衆多年輕恆星（仙王流星羣）的扭曲的銀河系中心（通過銀河系變星推理而出）-圖源：J. Skowron/OGLE/Astronomical Observatory, University of Warsaw。Skowron說，數千橫跨銀河系的造父變星的位置可以被當做探究更多銀河系以及其他星系問題的“黃金指標”，例如，這些扭曲的星盤是如何形成的、銀河系中的恆星形成後是如何遷移的，以及在扭曲的銀河中，恆星的軌道究竟是什麼樣的。

圖爲華沙望遠鏡與通過OGLE（引力透鏡實驗）發現的仙王流星羣（即造父變星）圖源：K. Ulaczyk/J. Skowron/OGLE/Astronomical Observatory, University of Warsaw

一個細節非常充沛的全新3D銀河系星象圖揭示銀河系中心的星盤是波動起伏的，就像一條巨型炸薯條。

這份新的銀盤（即銀河系中心，它承載了銀河系最大以及最亮的恆星）照片來自於超過2,000個分佈於銀河系各地的巨型脈衝星（即造父變星）的分析。

先前，我們總是通過對於其他星系的觀察與模擬來製作這片反常區域（即銀盤）的星象圖，而科學家們在一項研究中表明，這份新的星象圖首次通過測量銀河系中數千恆星來確認銀河系有一個扭曲的中心。

根據OGLE的官方網站，這份成果來自於一個仍在進行的名叫光學引力透鏡實驗（OGLE）的波蘭天文項目，這是一個探究銀河系結構，暗物質以及搜尋系外行星的大範圍天文研究。

銀河系的尺寸大約有100,000光年，囊括了大約 2500億恆星（允許誤差的話不低於1500億），和至少1000億行星。自從1950代年左右，天文學家就已經明白銀河系是螺旋狀的，而幾十年後，觀測與電腦模擬優化了被我們稱之爲家的銀河系的圖景， OGLE團隊的一員暨波蘭華沙大學天文臺的博士後研究員Dorota Skowron如是說。

Skowron通過郵件告訴我們，直到20世紀末，大型的計數恆星並且測量它們亮度的天文研究使科學家們能夠猜測銀河旋臂的數量並且描述這些旋臂內部的疏密程度，但是很多不確定因素仍然沒有被消解。

“例如，通過SSDS(Sloan Digital Sky Survey 斯隆電子天文研究)得到的星象圖更傾向於雙旋臂，而WISE(Wide-field Infrared Survey Explorer 廣譜紅外探測器)衛星表明銀河系有四個旋臂。而我們對於恆星形成過程的重構表明四旋臂結構與我們所看到的結果一致” Skowron 解釋道。

圖解：擁有衆多年輕恆星（仙王流星羣）的扭曲的銀河系中心（通過銀河系變星推理而出）-圖源：J. Skowron/OGLE/Astronomical Observatory, University of Warsaw

爲了構建這張新的星象圖，Skowron與她的團隊整合了來自2,431顆造父變星的數據。這些星星都相對年輕（小於3億歲），同時也是非常亮的巨大恆星，比我們的太陽熱約10,000倍。造父變星以十分規律的模式發出脈衝信號，通過跟蹤這些模式，科學家可以得到一顆星星有多亮，隨後計算它與我們的距離。Skowron說，“（這個方法）精度極高，誤差不超過5%。”

一旦研究者們確定了這些星星的位置（有些星星甚至和銀盤的邊界一樣遠），他們就能夠構建銀河系中心的3D星象圖。

這份研究的共同作者，同時也是OGLE團隊的一員，Przemek Mróz說，雖然銀盤的扭曲之前也曾經被探測到，但“這是第一次我們可以用單獨的星體來判定銀盤的三維形狀。”

Mróz說：“扭曲可能來源於過去與隨從星系的相互作用，或者與星系間氣體甚至暗物質的相互作用。”

Skowron說，數千橫跨銀河系的造父變星的位置可以被當做探究更多銀河系以及其他星系問題的“黃金指標”，例如，這些扭曲的星盤是如何形成的、銀河系中的恆星形成後是如何遷移的，以及在扭曲的銀河中，恆星的軌道究竟是什麼樣的。

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銀河星系，是一個包含太陽系的棒旋星系。直徑介於100,000光年至180,000光年。估計擁有1,000億至4,000億顆恆星，並可能有1,000億顆行星。太陽系距離銀河中心約26,000光年，在有着濃密氣體和塵埃，被稱爲獵戶臂的螺旋臂的內側邊緣。在太陽的位置，公轉週期大約是2億4,000萬年。從地球看，因爲是從盤狀結構的內部向外觀看，因此銀河系呈現在天球上環繞一圈的帶狀。