我們的銀河系美不美？但是你可曾想過她也擁有一副S形曲線？2月5日，我國和澳大利亞天文學家聯合組成的國際研究團隊在《自然-天文》雜誌上發表論文，宣佈了一項重要發現：我們所居住的銀河系盤面並不是扁平結構，而是微微有些彎曲的翹曲形狀。

銀河系結構示意圖（來源：網絡）

以上是我們對銀河系結構總體上的基本認知。近幾年，在紅外、X射線望遠鏡和一些巡天望遠鏡的幫助下，我們又瞭解到銀河系的“泡泡結構”、銀河系碰撞的歷史等等。不過，這些新發現都沒有改變銀河系“扁平化”的特徵。但是呢，不可否認的一個事實是，大約有三分之一的旋渦星系和棒旋星系的盤面都會或多或少呈現S形彎曲的形態。那麼我們的銀河系呢？儘管50年代以來，通過射電望遠鏡已經發現銀河系氣體盤存在一定的翹曲形態，但是這種情況還未在恆星的空間分佈上得到證實。

ESO 510-G13 星系（來源：NASA/Hubble）

正所謂“不識廬山真面目，只緣身在此山中”。不過，在強大的天文望遠鏡的幫助下，人類展現出無與倫比的智慧。中科院國家天文臺博士後陳孝鈿等人組成的研究團隊抽取了廣域紅外巡天探測器（WISE，Wide-field Infrared Survey Explorer）的觀測資料，並使用了一種十分經典有效的方法——（經典）造父變星測距法——對銀河系結構進行了一次“繪圖”。造父變星是一種脈動變星，是恆星晚年呈現出的不穩定狀態。有意思的是，這些恆星的光變週期（脈動週期）隨光度發生變化，這叫“周光關係”（period-luminosity relation）。這就意味着，只要測定了一顆造父變星的光變週期（這很容易），就知道了它的實際光度，再與我們站在地球上測到亮度進行比較，就可以推測出它的距離，精度可達3%-5%。正因爲此，造父變星也獲得了“宇宙量天尺”的美譽。

造父變星的周光關係。橫座標爲時間，縱座標爲光變幅度。（來源：astronomynotes.com）

陳孝鈿從WISE的2330個經典造父變星中篩選出1339個適用的樣本，它們質量在太陽的4-20倍，光度最大達到了太陽的約10萬倍。研究發現，這些恆星與之前射電望遠鏡對氫氣分佈空間描繪的結果一致，從銀心向外，這些恆星的排列呈現彎曲的形態，延伸到大約5萬光年處。兩側一高一低，類似S形，並且，並不完全對稱。原來我們的銀河系長得像薯片！No，no，no，怎麼能這麼形容我們美美的銀河系呢！應該是S形身材纔對！

銀河系翹曲結構（繪圖：劉超）

這項成果很重要，是對我們生活的家園的全新認識，或許又該提醒出版社，把教科書上的插圖更換掉了吧。不過天文學家尚不知道其成因，但他們相信是星系內部的動力造成了這種效果。同時，他們認爲對直徑10萬光年的銀河系而言，1339顆造父變星的樣本量還不夠大。

“蓋亞”衛星

已經對銀河系幾十億顆恆星進行了掃描，其中至少有9575顆造父變星，如果把它的數據庫加入進來，對模型進行完善，我們一定會有更加完整準確的認識。

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