有时，在过去几年里，地球上的生活似乎经历了一些离奇的转折，但如果这能让你感觉好些，那么并非只有我们如此。事实上，整个银河系都在字面意义上“扭曲”变形。天文学家绘制了一张新的银河系三维地图，并在发表在《自然·天文学》上的一篇新论文中，阐述了整个银河系具有一种扭曲的结构，并逐渐螺旋式地弯曲。
这算不上是最大的惊喜。几十年来，天文学家一直在观测银河系遥远区域氢气的扭曲模式。但由于气体层延伸得非常远，一直不清楚银河系中独立的恒星天体是否表现出同样的扭曲，以及银河系是否存在一致的扭曲。
这张新的三维地图甚至不是为了追踪银河系的扭曲而绘制的。“大多数科学发现都是偶然的，”位于悉尼麦考瑞大学的天文学家、新研究的合著者Richard de Grijs说。他的前研究生、现任中国科学院国家天文台的首席作者陈晓典，曾对银河系中超过5万颗恒星进行了大量的观测，特别是红外观测。陈决定利用造父变星——一类年轻、明亮、脉动的恒星——的观测数据来尝试勾勒出银河系的形状。
造父变星对于任何需要通过外太空追踪距离的天文调查都特别有用。它们会显示出亮度的周期性变化，而测量这些亮度的周期基本上可以告诉你两个点之间的距离，其精度非常高。由于尘埃和气体在较长波长上吸收的光线不多，天文学家使用红外线来观察这些周期。
最终，该团队获得了使用美国宇航局的广域红外巡天探测器（WISE）进行的1339次造父变星观测数据，覆盖了银河系的大部分区域。“我们知道它们在天空中的位置以及它们的距离——这意味着你拥有了一个三维分布，”de Grijs说。“通过简单地将其与太阳的距离进行对比，我们可以根据造父变星来确定银河系的形状。”
由于我们没有一个位于银河系外部的望远镜，我们必须从内部来了解它的形状；de Grijs及其团队将这种方法比作试图从悉尼的一个花园里了解澳大利亚的形状，或者从北京的一个公园里了解中国的形状。如果我们能从外部观察，确定任何物体的形状会容易得多。
通常，星系的扭曲形状是由盘面边缘的不稳定性引起的，那里星系的引力较弱，物体更容易弯曲和扭曲。这是旋涡星系常见的现象。
尽管银河系的扭曲并非新发现，但威斯康星大学的天文学家Elena D’Onghia（未参与该研究）认为，该团队利用造父变星来绘制这张能够相当精确地描述扭曲的新星系图，这一点很有趣。
然而，D’Onghia确实指出，扭曲的起源仍需要更详细的解释，尤其是因为氢气仍然比恒星扭曲得更厉害。“这可能是由于像大麦哲伦星系这样的一个大型卫星星系所施加的扭矩，或者是射手座矮星系不久前撞击了银河系盘面，”她说。“也可能是由于内盘所施加的扭矩，正如作者所声称的那样。（他们）并没有真正探讨除了数据之外，产生扭曲的不同方式。”
尽管如此，这项发现应该有助于解决一些更大的天文学问题，特别是关于暗物质的问题。据认为，宇宙中约85%是由暗物质组成的。我们无法直接观测到它，但它的存在是隐含的，因为它对在太空中旋转的其他天体结构的运动产生了引力影响。“我们知道需要它来解释银河系中恒星的运动，”de Grijs说。了解银河系的形状意味着我们可以更好地掌握暗物质在银河系中的位置。
这项发现也应该有助于欧洲空间局的盖亚任务，该任务的任务是观测大约10亿个天体（约占银河系总数的1%）。新地图可以为盖亚项目提供一个基准，用于比较 incoming 的测量数据。
而且，别忘了陈的5万颗恒星目录还可以进行更深入的分析，以揭示银河系更多的奥秘。“我们还有很多事情可以做，并继续探索数据中的内容，”de Grijs说。
