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中外科学家绘制出迄今最精确银河系结构图

[来源:人民日报]  [2020/5/6]
中外科学家绘制出迄今最精确银河系结构图

凝望十余载 勾画星河影(解码)

核心阅读

近日,中外科学家绘制出目前最精确的银河系结构图,明确银河系是一个具有4条旋臂的棒旋星系。

银河系结构是天文学中长期悬而未决的重大科学问题。美国、德国和中国的天文学家主导成立了“银河系棒和旋臂结构遗珍巡天”重大科学计划,经过十余年研究最终破解。这是人类继认识地球和太阳系后,跨入巨大银河系的关键一步。

历经17年,美国、德国和中国天文学家主导的重大科学研究团队绘制出迄今最精确银河系结构图,清晰地展示银河系是一个具有4条旋臂的棒旋星系。

美国哈佛—斯密松天体物理中心资深天文学家、美国科学院院士马克·里德和南京大学天文与空间科学学院教授郑兴武联合撰写的《银河系新视野》,刊登在近日的《科学美国人》杂志上,成为封面文章。这项研究是人类继认识地球和太阳系后,跨入我们居住的巨大银河系的关键一步。

距离遥远 观测困难
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一直未能看清银河系结构

银河系结构是天文学中长期悬而未决的重大科学问题。

早在1785年,英国著名天文学家赫歇尔通过恒星记数的方法,第一次提出银河系是一个由亿万颗恒星组成的扁平系统。但长期以来,这个扁平的恒星系统的内部结构一直没有人弄清楚。

郑兴武解释,是因为银河系太大了,现代研究表明它的直径约为10万至18万光年,太阳系离银河系中心很远,且位置接近银道中心面,因此我们所看到的旋臂都重叠投影在天球上而无法分辨,同时我们又无法离开银河系,到几百万光年以外的宇宙空间来回眸银河系,恰如“不识庐山真面目,只缘身在此山中”。

天文学家也发现,如果能精确地测定旋臂上足够多的天体到太阳的相对距离,即便身在银河系内部,也完全能从内到外勾画出银河系的旋臂结构。于是,寻找能有效勾画出银河系结构的示踪天体或者信标,又能精确测量它们距离,成为天文学家破解这个难题的唯一途径。

然而,在银盘上分布着浓密的尘埃气体,对银河系旋臂上天体的光学辐射产生非常严重的遮挡。当人们到无光污染的大草原仰望天空,用肉眼就可以发现银河中心有一个暗带,即便使用大光学望远镜也只能看清太阳系周围的天体,远远小于银河系的大小。这是光学天文无法完全探索银河系结构的原因。
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