斯隆数字天空测量公司 这幅积分星系的图像显示了一个具有已知最大扭曲的星系
信用:PayLes 在本周美国天文学会第237次会议上公布的结果中,来自斯隆数字天空调查的科学家们展示了迄今为止对我们银河系的最详细的观察
该研究的主要作者、弗吉尼亚大学的程新伦说:“我们通常看到的螺旋星系是一个扁平的圆盘,比煎饼还薄,绕着它的中心和平旋转。”
“但现实更复杂
" 几十年来,天文学家们已经知道,许多螺旋星系实际上都有一些略微扭曲的圆盘,就像薯片或者放在太阳下太久的乙烯唱片
这种扭曲发生在大约50%到70%的螺旋星系中,包括我们自己的银河系
然而,令人惊讶的是,我们对银河系中的弯曲并不太了解
深陷其中,只能从地球的单一视角观察,我们无法一目了然地看到银河系的扭曲
相反,我们必须通过仔细研究银河系中恒星的位置和运动来追踪扭曲的形状
这正是研究人员所做的,多亏了斯隆数字天空调查数据,他们能够获得比以往任何时候都更详细的观察,发现不仅星系的圆盘扭曲了,扭曲每4.4亿年绕星系运行一次
“想象一下,你站在一场足球比赛的看台上,人群开始挥手致意,”程说
“你所要做的就是站起来坐下,但结果是波浪绕着体育场一路向前
银河曲速也是如此——恒星只上下移动,但波会绕着星系一路传播
" 在这张基于2MASS成像的gif中,银河系的细微扭曲通过自身反射变得清晰
信用:阿德里安·普莱斯-惠兰 为了找到这个意想不到的结果,研究小组利用了阿帕奇点天文台银河演化实验的高精度摄谱仪,该实验是斯隆数字天空测量(SDSS)的一部分
在其近10年的生命周期中,远地点观测到了银河系中数十万颗恒星
它通过收集光谱来做到这一点,对星光的测量被分成它的组成波长,就像棱镜把光分成彩虹一样
“远地点光谱提供了关于单个恒星的化学组成和运动的信息,”博士解释说
该研究的合著者、程的导师
“这使我们能够将它们分成不同的组,进而使我们能够在每一组恒星中分别跟踪经线
" 但是光靠远地点光谱不足以理解这种偏差
追踪银河扭曲需要极其精确的恒星距离测量
为了获得这些距离,研究小组求助于欧洲航天局(欧空局)盖亚卫星的数据,该卫星通过测量地球(和卫星)绕太阳运行时恒星方向的微小来回摆动来计算到数百万颗恒星的距离
通过结合远地点和盖亚数据,该团队能够创建银河系中恒星的完整三维地图,其中包含每颗恒星的位置、速度和化学成分的详细信息
有了这些高精度的测量数据,这个团队能够更深入地探索我们银河系的外部,对这一现象进行迄今为止最详细的研究
这个动画展示了这部作品中描述的银河曲速模型Credit: Xinlun Cheng 分析表明,扭曲是如何由穿过银河系的波引起的,导致单个恒星在行进时在银河系平面上上下移动
这项新的研究比以往任何时候都更精确地测量了海浪的速度和范围
对这种扭曲最有可能的解释是,最近与一个卫星星系的相互作用产生了重力波动,而这种波动继续在星系中移动,形成了波动
程解释说,“我们最好的模型是大约30亿年前与一个卫星星系相遇——这被银河天文学家认为是相对较新的
" 像这样的结果显示了星系在天文时间尺度上的动态和不断变化
对于银河系来说,激动人心的事情才刚刚开始——大约40亿年后,我们将与仙女座星系相撞,这一事件将永远改变我们的银河系家园
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