天文教科书上说,银河系就像一个平滑的圆盘,直径大约10万光年,然而最近天文学家的研究颠覆了这一经典形象:银河系的银盘上存在“波浪”一样的起伏;它的直径也可能比先前我们认为的更大。 果壳网“科学人”请来了这项研究的第一作者——中国国家天文台的徐岩研究员 ,亲自讲述他们颠覆教科书的这一发现。
新发现表明,银河系的银盘并不平滑,而是存在“波浪”一样的起伏
翻开任何一本天文学科普书(或者教科书),你都能找到类似这样的描述:我们的银河系由大约2000亿颗恒星构成,它们大都分布在一个扁平状的圆盘之中,直径10万光年;在这个所谓“银盘”的内部,恒星又构成了一道道旋臂,缠绕成旋涡形状,像是餐盘上印制的花纹。
最近,我们团队利用斯隆数字巡天(SDSS) 的测光和光谱数据,对银河系的银盘进行了研究。我们的结果颠覆了教科书上银河系的形象,表明银盘存在波浪状的结构,并且银盘的尺寸也可能比传统认为的更大。
传统观点认为,银河系的银盘应该是一个平滑的盘,从银心向外密度呈指数下降,而且在银盘的上下两侧(或者说南北两侧),密度应该是镜像对称的。然而,早在10多年前,就有天文学家发现,银盘中存在一些结构,其中的恒星密度高于预期。
2002年,美国伦斯勒理工学院(Rensselaer Polytechnic Institute)的海蒂·纽伯格(Heidi Newberg)及其同事发现,在银盘的最外侧边缘存在恒星密集分布的团块,这一成团子结构现在被称为麒麟座星环(Monoceros Ring)。
从我们所处的位置背对银河系中心沿着银盘向外看去,这个子结构距离太阳大约3万光年,意味着它距离银河系中心约有6万光年。
后来,其他天文学家又在麒麟座星环以外发现了另一个类似的子结构,现在被称为三角座-仙女座星流(Triangulum Andromeda Stream) 。这个子结构距离银河系中心大约8万光年,远远超出了传统上认为的银河系银盘的边界。
现在,我们的研究团队对2002年斯隆数字巡天的观测数据作了进一步分析,发现了另外两个类似子结构存在的迹象。