银河系旋臂结构已能精确测量

2013-04-18 09:42:29  来源:人民日报

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  图为本地臂在银河系旋臂中的位置。中国科学院紫金山天文台提供

  记者今日从中国科学院紫金山天文台了解到:太阳系所在的银河系本地臂,首次被精确测定了其形态和运动学性质,不仅排除了天文学界长期以来认为本地臂附属于旋臂一个凸起的观点,未来还可能将“升级”成为银河系的一条新旋臂。据悉,这项由中国科学院紫金山天文台、南京大学以及上海天文台和美国、德国等国科学家组成的国际科研团队最新研究成果《银河系本地臂的性质》,将发表在5月份的国际天文学杂志ApJ上。

  假如要给银河系绘画一张“地图”,它是有一个旋涡结构的旋涡星系,由一个银心和2条或者4条旋臂构成,其中英仙臂和人马臂分别是两条旋臂的一部分。4条旋臂的一种模型认为英仙臂、人马臂、外臂和南十字臂是银河系的主要旋臂。专家介绍,现在关于银河系旋臂结构模型超过100种,各种模型定义的2条或者4条旋臂结构也不尽相同。之所以会有如此大的差异,原因是由于测量精度不够导致无法确定旋臂的精确位置。而我们所在的太阳系,就处在一大堆年轻恒星构成的物质团的最内侧,这个恒星物质团被称作本地臂或者猎户臂,位于英仙臂和人马臂之间。

  这项最新发现,与本地臂的性质和定位有关。“长期以来,天文学界认为本地臂是附属于银河系旋臂上的一个凸起。权威的旋臂结构理论认为,银河系可能是2条或者4条旋臂,而本地臂所在区域是不可能存在旋臂的。从河外星系的观测来看,人马臂和英仙臂距离较近,两者之间没有位置可以放得下另一条旋臂。”中国科学院紫金山天文台研究员、该研究团队成员徐烨表示,一直以来业内关于本地臂的研究分析也存在着不同的意见和争论。

  徐烨告诉记者,对于银河系本地臂的研究,从上世纪50年代就开始了,但是直到近期都没有取得实质性进展。2003年,徐烨和他当时所在的国际研究团队首次开始利用国际上分辨率最高的射电干涉阵以直接测量的方式来进行研究。2005年,团队首次精确测定了银河系英仙臂的距离,标志着精确测量银河系旋臂结构从那时起成为可能。

  本次最新研究项目——贝塞尔项目中以紫金山天文台研究人员为首的科研团队,首次精确测定了距离地球最近的银河系本地臂的形态和运动学性质。这项最新研究表明,精确测量银河系旋臂结构已经从“可能”变为“现实”。根据研究结果:银河系本地臂长约15000光年,宽约3000光年,位于英仙臂和人马臂之间,更靠近英仙臂。本地臂比以前任何模型所显示的更长和更宽并且其形态和运动学性质与人马臂等其他旋臂类似,整体运动比银河系转动慢5公里每秒左右。“这就彻底排除了天文学界长期以来认为本地臂是旋臂上一个凸起的观点。同时,本地臂的测定对银河系旋臂理论是一个巨大挑战。”徐烨说。

  据介绍,贝塞尔项目是一个由中、美、德、意、韩、日等多国天文学家参与的探索银河系结构和运动的大科学工程,于2009年获得美国国立射电天文台的重点支持。该项目通过VLBI多历元观测与恒星形成区成协的脉泽源,利用类星体和脉泽相位参考技术,精确地测定脉泽的位置、自行和视差,从而建立银河系旋臂结构和运动的新模型。(记者姚雪青)

关键字: 旋臂结构 精确测定
责任编辑: 房小葵
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