对于银河系，我们了解多少？

它是一个螺旋星系，在它的中央，是一个呈棒状的核心区域，周围环绕着的，是一个宽约12万光年的星系盘。在银河系的中心，有一个超大质量黑洞。在黑洞周围，围绕着数十亿颗恒星，以及我们无法看见的暗物质。

在很长一段时间里，我们都以为银河系的星系盘是平坦的。从侧面看到的“一”字形状似乎有力地说明了这一点。

身处银河系中的我们，无法直接拍摄到它的样貌。银河系跨度宽广，我们难以对它的外围区域进行成像，因此一直以来，我们对边缘的细节知之甚少。

银河系有4个主要的螺旋臂，太阳系就位于其中之一，距离银河系中心约2.7万光年。

对银河系的形状和结构的了解，多是从太阳和各种天体之间的距离，以及从其他星系中观看到的情况推测得出的。更“忧伤”的是，太阳与其他天体间的距离，通常也只能通过间接的方式测得。如此看来，能直接测量太阳与其它恒星的距离，对绘制出全面的银河系结构图至关重要。

于是，一类特殊的恒星跃入了天文学家的视野，那就是“标准烛光”——造父变星。

这是一类年轻的超巨星，大小是太阳的数十倍，亮度是太阳的数万倍。即便是星际尘埃的厚厚云层，也无法阻隔它们的光芒。

尤为特别的是，它们的气体会周期性地升温、冷却，膨胀、收缩。亮度也因此随之规律地变化。

它们就像是朦胧海面上的灯塔，周期性的忽明忽暗，用闪烁来告诉我们它们所在的精确位置。脉动的频率让我们得知它们的本征亮度，将本征亮度与我们在地球上看到的视亮度相比，就能精确地计算出距离。

今年年初，中国的天文学家报告说，在对1339颗造父变星进行了观测后，他们意外地发现银河系的边缘区域出现了扭曲。华沙大学的天文学家用6年的时间，精确地绘制了太阳与银河系中2400多个造父变星之间的距离，获得了第一幅用直接测量方法得到的银河系3D结构图。

新的结果再次证实了边缘区域的扭曲，从侧面看，能看到银河系呈现出婀娜的“S”形。

▲对银河系中造父变星数量的模拟（左）和实际观测（右）。红点表示较老的恒星，蓝点表示较年轻的恒星。

新的视图告诉我们，银河系的扭曲程度比想象中更胜，从距离星系核心超过2.5万光年以上的地方，这种扭曲就已经开始。

未来，天文学家还会绘制太阳与一些其他的脉动恒星之间的距离，让银河系的结构图得到进一步的完善。比如RR Lyrae或许能帮我们更好地了解银河系最古老部分的演化。

它们也是一类脉动恒星，也具有可预测的时间跨度，只是与年轻的造父变星相比，它们在银河系中存在的时间要长得多。

▲华沙望远镜上空的景象，黄色的点是像灯塔般的造父变星。

等待我们去探索的还有很多。而了解银河系的形状，也不仅仅是为了满足了我们对母星系的好奇心。它蕴含着星系演化的秘密。

因此，这些美丽星辰所构成的结构，将带领我们更加靠近那些与起源有关的终极问题的答案。探索这遥远的一切，或许就是我们存在的意义。

作者：不二北斗

编辑：陈曦（实习生）
责任编辑：顾军

来源：原理微信号