Mjölkväg: Forma av vår galax avslöjade för att vara en vriden och vriden "S"

Jorden sitter cirka 25 000 ljusår bort från Vintergatan, så när det gäller vår plats i vår galax hänger vi ut i förorterna. Vår position inom Vintergatan har gjort det mycket svårt för astronomer att räkna antalet stjärnor och bestämma dess form. Hittills accepterades att vår galax var formad som andra spiralgalaxer: platt som en pannkaka. En ny karta visar emellertid att sanningen är mycket mer vridad.

I en studie publicerad måndag i Natur Astronomi ett team av kinesiska forskare tillkännagav att Vintergatan faktiskt är formad till ett "vridet spiralmönster" som ser särskilt S-liknande ut i sina yttre områden. Medan en avlägsen utsikt över Vintergatan kan göra att det verkar som om man undersöker en tunn skiva av stjärnor, är det långt ifrån dess tyngdkrafts-tunga inre områden skrynkliga kanter av väteatomer, som inte längre är begränsade till ett plan.

Vintergatan har hundratals miljarder stjärnor, ett supermassivt svart hålcenter och en enorm massa mörk materia. Det är en behemoth som hålls ihop av gravitationslim. Teamet bakom det nya pappret lagde till den här bilden genom att skapa en Klassisk Cepheids databas. Dessa är unga stjärnor som är 20 gånger så massiva som solen och upp till 100.000 gånger så ljusa. Eftersom dessa stjärnor är så ljusa, tjänade de som utgångspunkter på en ny tredimensionell karta som kalibrerar galaxens form.

"Det är anmärkningsvärt svårt att bestämma avstånden från solen till delar av Vintergatans yttre gasskiva utan att ha en klar uppfattning om vad den skivan faktiskt ser ut, säger huvudförfattaren Xiaodian Chen, Ph.D., på måndagen. "Vi har emellertid nyligen publicerat en ny katalog av välbetalda variabla stjärnor som kallas klassisk Cepheids, för vilka avstånd som är lika exakta som 3 till 5 procent kan bestämmas."

Från dessa uppgifter extrapolerade Chen och hans team med hjälp av de pålitliga Cepheids-referenspunkterna att den vridna spiralen i Vintergatan yttre kantar är kopplad till rotationsstyrkorna som spinner ut från sin massiva inre skiva. Detta vridmoment försvårar de yttre områdena, vilket gör att galaxen tar ett progressivt snurrat spiralmönster - ju längre stjärnor är från dess centrum, desto snoare blir dess hårddisk.

Det gör allt för ett sällsynt fenomen som astronomer har sett i andra galaxer - men inte våra. Den här forskningen, seniorforskare och medförfattare Licai Deng, Ph.D., säger, "ger en viktig uppdaterad karta för studier av vår galaxs stjärnföreställningar och uppkomsten av Vintergatan's skiva." Vetmarken var en miljarder års process som forskare fortfarande arbetar för att förstå, och den bilden blev lite klarare

Abstrakt: Mjölkvägets neutrala väte (H I) -skiva är förvrängd och flared1,2. En brist på exakta H I-baserade avstånd har hittills hindrat utvecklingen av en exakt Galactic Disk-modell. Dessutom är omfattningen av vår galaxs stjärn- och gasskivsmorfologier ömsesidigt konsekvent också oklart. Klassiska Cepheids, primära distansindikatorer med distansnoggrannheter på 3-5% (ref 3), erbjuder ett unikt tillfälle att utveckla en intuitiv och exakt tredimensionell bild. Här etablerar vi en robust galaktisk diskmodell baserad på 1 339 klassiska Cepheids. Vi ger starka bevis på att varpsnoden inte är orienterad i Galactic Center-Sun-riktningen. I stället subtrar den en medelvinkel på 17,5 ° ± 1 ° (formell) ± 3 ° (systematisk) och uppvisar ett ledande spiralmönster. Vår galax följer således Briggs regel för spiralgalaxier4, vilket tyder på att upphovet till varvet är förknippat med moment som tvingas av den massiva inre skivan5. Stellarskivan som spåras av Cepheids följer gasskivan med avseende på deras amplituder; stjärndisken sträcker sig till minst 20 kpc (refs. 6,7). Denna morfologi ger en viktig, uppdaterad karta för studier av kinematik och arkeologi på Galactic Disk.