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银河系翘曲结构是如何被中国科学家发现的?
一、从“平盘”到“炸薯片”:大尺度翘曲的发现
早期线索与气体盘证据:上世纪50年代,射电观测就已发现银河系外围气体盘存在翘曲,但恒星盘是否同样弯曲一直缺乏直接证据。
2019年恒星盘首次确认:2019年,西华师范大学邓李才研究员团队联合国家天文台,利用1339颗造父变星作为“标准烛光”,首次从恒星层面证实银河系外盘并非平面,而是呈“S”形翘曲结构。相关成果发表于《自然·天文》。
翘曲的形态:面向银心、北银极朝上时,左侧银盘朝上卷起,右侧朝下弯曲,整体像一片炸薯片。
二、2026年新突破:翘曲之上还有“褶皱”
紫金山天文台新发现:2026年8月7日,中国科学院紫金山天文台“银河画卷”团队在《自然·天文学》发文,发现银河系分子气体外盘在整体翘曲之上,叠加着广泛分布的波纹状“褶皱”结构。
观测方法:团队利用紫金山天文台13.7米毫米波望远镜,对3万多个一氧化碳(CO)分子云进行三维分析,样本覆盖约半个银河系外盘,最远延伸至距银心约26千秒差距。
褶皱特征:这些褶皱的垂直振幅约330-650光年,沿银心向外方向的波长约3.9-7.9千秒差距;在距银心约12.7千秒差距处,一段褶皱沿圆周方向延伸约13万光年,保持连贯。
三、翘曲与褶皱的成因探索
可能的外部扰动:紫金山天文台团队认为,这些大尺度褶皱更可能由外部引力扰动激发的“弯曲波”造成,而非单纯的银河系内部旋臂结构影响。
暗物质晕的力矩作用:2024年,中国科学院国家天文台团队利用“时光动画”新方法,发现银河系暗物质晕形状为接近球形的扁椭球,其倾斜力矩是维持银盘翘曲进动的关键动力。
邻居星系的拉扯:人马座矮星系等卫星星系近距离掠过银河系产生的引力扰动,也被认为是外盘翘曲的重要成因之一。