我科学家重新描绘银河系旋臂结构

人民资讯 2023-07-10 07:18:53

转自:长春日报

我国科学家近日提出对银河系旋臂形态的新认识:银河系由内部对称两旋臂和外部多条不规则旋臂组成,更像是一个普通多旋臂星系,而非之前被广泛接受的四条旋臂均从内到外的特殊形态。该研究由中科院紫金山天文台研究员徐烨研究团队与中科院国家天文台团队合作完成。

据介绍,宇宙中旋涡星系的形态主要分为宏象、多旋臂和絮状三种旋涡结构。在类银河系的多旋臂星系中,较为常见的是内部两旋臂和外部多旋臂的形态(约占83%),四条旋臂均从内到外的形态是非常罕见的(约占2%),而此前天文学界普遍认为银河系正是属于这后一种特殊形态。

“由于人类身处银河系中,多重结构在视线方向重叠,使得我们无法从‘鸟瞰’角度直接观察银河系的形态。”徐烨介绍,研究团队综合利用目前所能获得的全部高精度天体测量数据,利用天体脉泽、年轻恒星和疏散星团等作为定位旋臂的“灯塔”,对银河系旋臂结构进行了重新描绘。

研究结果表明,银河系具有多旋臂形态,其内部由英仙臂和矩尺臂两条旋臂对称向外延伸,在外部分叉并形成半人马臂、人马臂、船底臂和本地臂等多条长而不规则的旋臂段。

探索

银河观赏渐入佳季专家详解探秘过程

7、8月份是银河观测佳季。此时如果夜间天气晴好,人们抬头就可能看到一道横跨天际的乳白色光带,这就是银河。从古至今,“身在此山中”的人类如何探索银河“庐山真面目”?

中科院紫金山天文台科普主管王科超介绍,现代天文学者普遍认为,银河系是一个盘状的、带有旋臂结构的、密集的恒星群体,是宇宙数万亿个星系中的一员。但由于人类身处银河系中,始终无法看到银河系的全貌,对银河系的认识经历了漫长的过程。

人类对于银河系的科学认识,最早可以追溯到17世纪初。1610年,伽利略首次利用望远镜观察银河,发现银河是由大量恒星组成的。18世纪末,英国天文学家威廉·赫歇尔自制一批望远镜观星,并首次尝试描绘银河系的形状和太阳在银河系中的位置。但在当时的观点看来,银河系是扁盘状的,太阳位于银河系的中心。

“下一位颠覆人类对银河系认知的,是美国天文学家埃德温·哈勃。当他在20世纪发现仙女座大星云是银河系之外的另一个星系后,人们才真正意识到,人类所处的银河系并非整个宇宙,只是宇宙无数星系里的一员。”王科超说。

进入21世纪,各国科学家继续尝试构建更精确完整的银河系“地图”。2011年起,我国自主设计的郭守敬望远镜开始先导巡天,天文学家为银河系重新画像,发现它比原来认识的大了一倍。2013年,欧洲航天局发射“盖亚”探测器,到2022年,其收集到的约20亿颗恒星数据形成了新的银河系多维地图。

“近年来,天文学家还综合利用各种探测数据,还原出银河系幼年和青少年时期的形成演化图像,重新描绘了银河系旋臂结构。随着人类认知边界不断拓展,对银河系的认识也在不断修正之中。相信终有一日,人类可以拨开云雾,绘出银河系的‘庐山真面目’。”王科超说。

观测

给银河系逾30亿天体拍“大合影”

一个多国研究项目使用天文望远镜辅助暗能量相机为银河系拍照,历时两年曝光2.1万多次,最终捕捉到银道面33.2亿个天体的图像。

据美国有线电视新闻网报道,由美国、巴西和英国等国发起的“暗能量巡天”项目研究团队发布数据,展示了使用智利托洛洛山泛美天文台维克托·布兰科望远镜上的暗能量相机观测南半球星空的结果。

照片中清晰捕捉到的分布在银河系银道面的众多星体,还有尘埃、气体和一些遥远的小星系,有助于天文学家绘制银河系的3D地图。

参与该项目的研究人员、美国国家科学基金会天文学负责人德布拉·费舍尔说,这是了不起的技术“壮举”,好似为30亿人拍合影,而其中每个人都可识别。未来数十年内,天文学家可以好好研究这些天体。

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