科学|天体物理学家六年时间巨作,史上首张银河系地标距离完美视图
【科学|天体物理学家六年时间巨作,史上首张银河系地标距离完美视图】史上最美的银河系3D视图诞生!是迄今为止我们星系扭曲形状的最佳视图!一项新的研究发现,通过计算从太阳到银河系中成千上万颗脉动恒星的距离,天文学家们现在已经在比以往任何时候都更大的范围内用3D技术绘制出了我们的星系 。 这些新发现揭示了星系盘扭曲扭曲的形状 。
银河系是一个螺旋星系,由一个棒状的核心区域组成,周围环绕着一个由大约12万光年(1光年等于10万亿公里)宽的气体、尘埃和恒星组成的扁平圆盘 。 我们的太阳系距离银河系中心约2.7万光年,位于该盘的四个螺旋臂之一 。 这张图显示了一个扭曲的星系形状,就像我们的银河系一样,这是通过对年轻的变星仙王座的观察得出的,仙王座是我们自己的星系 。
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目前关于银河系形状和结构的大部分知识都是基于太阳和各种天体地标之间的距离,根据天文学家在其他星系中所看到的情况推断得出的 。 然而,太阳和这些标的物之间的距离通常是间接测量的 。 在这项新研究中,研究人员试图直接测量太阳和大量恒星之间的距离,通过一种被称为造父变星的特殊恒星以帮助构建银河系的3D地图 。
造父变星是年轻的超巨星,比太阳亮几十万倍 。 造父变星就像雾蒙蒙的海岸上的灯塔一样,忽明忽暗闪烁着光芒,而且可以透过星际尘埃的巨大云层看到,而这些尘埃往往会遮蔽较暗的恒星 。 造父变星闪烁的原因是因为它们的内部气体一直在加热和冷却,膨胀和收缩,这种非常有规律的模式可以持续几个小时到几个月 。 造父变星的亮度和它的脉动时间表之间有着明确的联系,这意味着通过对它的脉动周期进行定时测量,天文学家可以推断出造父变星的本质亮度 。
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天文学家将造父变星的固有亮度与其表观亮度(地表观测,即从地球上看的亮度)进行比较后,就可以估算出造父变星与地球的距离,因为他们知道恒星离我们越远,看上去就越暗 。 科学家能够以超过5%的精确度确定到造父变星的距离 。 这张图片对比了对银河系造父变星变量的模拟(左)和对其数量的实际观测(右),红点表示较老的恒星,而较年轻的恒星用蓝色表示 。
通过光学引力透镜实验,科学家们绘制出了整个银河系中太阳和2400多个造父变星之间的距离 。 来自波兰华沙大学天体物理学家、这项研究的主要负责人称,这部巨作这花了6年时间,但很值得 。
这些发现帮助天文学家绘制了一幅大型的银河系3D地图,这是第一张基于直接测量到银河系中数千个天体地标的距离绘制的此类地图 。 这幅新地图帮助揭示了更多关于天文学家先前在银河系形状中发现的扭曲现象的细节 。 具体来说,银河系的圆盘在距离星系核心25000光年以上的地方不是平坦的,而是弯曲的 。 这种扭曲可能是由于星系与卫星星系、星系间气体或暗物质的相互作用造成的 。
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这张图展示了我们银河系的一个视图,以及一张变星造父变星图,它显示了银河系的扭曲形状 。 在未来,研究人员计划通过绘制太阳和其他被称为RR Lyrae的脉动恒星之间的距离来完善他们的银河系3D地图 。
与造父变星一样,RR Lyrae的脉动模式具有可预测的时间跨度,但它们在银河系中存在的时间要长得多,这将有助于科学家了解银河系最古老的部分演化过程!
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