如果讓你描述一下銀河系的地圖,大多數人的腦海裡大概都是這麼一幅景象:所有的恆星都整整齊齊地圍繞著銀心旋轉,從上面往下看,整個銀河系就像一個銀白色的漩渦,十分的壯觀。但事實上,銀河系的形狀真的這麼完美嗎?
目前從現存所有的天文類書籍上我們可以知道,銀河系是一個巨大的棒旋星系,裡面又包含了數以千億計的恆星系統和各種各樣的星際塵埃和氣體,以及無數的星雲和星團。如果我們在天平的一頭放上整個銀河系,那麼另一頭得放上1.5萬億個地球。它就像一個飛碟一樣,四周薄中間厚。根據天文學家的觀測, 銀河系的半徑大概是6萬光年。由於銀河系引力的作用,所有的星系被“甩”成一條一條的旋臂。而太陽系所處的位置,正是一條距離銀心大概27000光年的旋臂上。
正是因為銀河系擁有這麼多密集的天體,而且我們所處的太陽系也身處銀河系當中。古人云:“不識廬山真面目,只緣身在此山中”,所以我們的科學家一直以來都想了解銀河系真實的情況。他們嘗試通過各種方法繪製出銀河星系圖,比如通過觀察其他與銀河系相似的棒旋星系進行估測,計算樣本氣體分子的位置,盤點所有恆星的數目等等,但終究沒有得出一個令人滿意的結果。這不禁讓人們懷疑,難道銀河系的景象真的像照片那樣壯觀美麗嗎?
為了解答這一難題,我們首先要了解如何測量天體之間的距離。時間要追溯到1912年,一位來自美國的女天文學家勒維特在研究造父變星的時候,發現了小麥哲倫星雲的25顆週期在20至120天的造父變星。經過她長期以來的觀測和研究,得出造父變星的週期和光度之間有著緊密的聯絡——週期越長,光度越大,這種聯絡被稱為“周光關係”。然後根據相關的公式,即可得出天體之間的距離。因為造父變星在測量天體間的距離有著巨大的貢獻,所以也被稱為“量天尺”。
最近幾天,歐洲有一群科學家通過這一方法,測量了2000多顆造父變星與我們的距離,最終畫出了一張有史以來最為真實的三維銀河系地圖,向人類展示了銀河系的盤面不僅是不規則的,甚至扭曲得驚人。科學家們通過這張最新的銀河系繪圖發現了許多以前從來沒有見過的細節,其中最為明顯的就是,距離銀心20000光年左右,銀河系的盤面已經開始扭曲了。並且距離銀心越遠的地方,盤面越扭曲。到了距離銀心6萬光年的位置,銀河系盤面上下偏離甚至能達到五千光年。
還有其他的專家研究發現,銀河系盤面的厚度也跟銀心的距離有關係。我們現在處於銀河系的位置,盤面大概只有500光年厚。可到了邊緣的地方,盤面的厚度已經超過3000光年了。天文學家經過研究發現,銀河系的扭曲很有可能是因為恆星與衛星,系間氣體,甚至和暗物質有著不可分割的聯絡。除了了解銀河系的形狀,科學家們還可以通過這一新地圖進一步觀察銀河系的內部結構,比如旋臂的角速度,數量以及扭曲程度等。