科學(xué)家們?cè)缇椭?,我們稱(chēng)之為家的銀河系的形狀是一個(gè)典型的棒旋星系。該星系有一個(gè)棒狀的核心區(qū)域,周?chē)h(huán)繞著一個(gè)由氣體、塵埃和恒星組成的扁平圓盤(pán)。我們銀河系的圓盤(pán)有四個(gè)旋臂,直徑約 127,000 光年。
我們的太陽(yáng)系位于圓盤(pán)內(nèi),距離銀河系中心約 27,000 光年。我們?cè)趫A盤(pán)中的位置就是為什么當(dāng)我們觀察圓盤(pán)的恒星時(shí),它們看起來(lái)像天空中的一條微弱的帶。華沙大學(xué)的科學(xué)家們表示,目前對(duì)銀河系的了解是基于各種示蹤劑,例如恒星計(jì)數(shù)或氣體分子的無(wú)線電觀測(cè),這些觀測(cè)是通過(guò)對(duì)其他星系中結(jié)構(gòu)的外推得出的。
科學(xué)家們想要做的是通過(guò)直接測(cè)量到大量特定類(lèi)型恒星樣本的距離來(lái)研究銀河系的形狀,從而構(gòu)建出銀河系的 3D 地圖。該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃測(cè)量距離的特定恒星類(lèi)型是造父變星,它們是年輕的脈動(dòng)超巨星。
造父變星的亮度以非常規(guī)律的模式變化,周期很明確,從幾小時(shí)到幾十天不等。該團(tuán)隊(duì)表示,造父變星遵循脈動(dòng)周期和光度之間的關(guān)系,從而可以從其周期推斷出造父變星的固有光度。該團(tuán)隊(duì)表示,然后可以通過(guò)比較恒星的表觀和內(nèi)在亮度來(lái)確定距離。
這個(gè)過(guò)程并不像聽(tīng)起來(lái)那么簡(jiǎn)單,該團(tuán)隊(duì)必須應(yīng)對(duì)可能使恒星亮度變暗的星際塵埃和氣體的存在,但使用紅外波段的觀測(cè)減少了不確定性??茖W(xué)家表示,可以以高于 5% 的精度確定到造父變星的距離。使用該技術(shù),該團(tuán)隊(duì)使用超過(guò) 2,400 個(gè)造父變星的樣本開(kāi)發(fā)了銀河系的三維地圖。地圖顯示銀河系不是平坦的,它在距離銀河系中心超過(guò) 25,000 光年時(shí)發(fā)生了扭曲。