最新测量结果表明,银河系两条旋臂距离地球的距离比我们之前认为的要远约10%。这一发现可能需要专家们重新估算我们银河系的总大小。

科学家们通过监听遥远宇宙爆炸的回声发现,银河系的两条巨大旋臂似乎比我们之前认为的要远得多。研究人员表示,这一发现可能会迫使我们重新思考银河系的质量,甚至它的形状。
银河系是一个棒旋星系,由一个包含超大质量黑洞(称为人马座A*)的致密中心区域和围绕其延伸的四条主要旋臂组成。这四条旋臂分别是人马座旋臂、盾牌-半人马座旋臂、英仙座旋臂和外旋臂,它们弯曲并向外延伸,如同一个巨大的风车。我们银河系的大部分恒星和气体都紧密地聚集在这些宇宙边缘,尽管也有一些恒星,包括太阳,存在于它们之间的空隙中,或存在于其他较小的结构之中。
此前,研究人员一直根据银河系的自转速度来估算这些旋臂的大小,因为从地球上我们无法看到银河系的全貌。反过来,这又帮助我们估算出银河系的总大小(直径约为10万光年)和质量,根据美国宇航局的数据,其质量相当于约1.5万亿个太阳。
这种测量巨大结构的方法并不万无一失,自大约 175 年前我们首次发现银河系的螺旋形状以来,已经导致了关于我们银河系的诸多不确定性。
“我们通常根据对银河系自转的了解,间接地模拟银河系的外旋臂,但这种方法存在误差,”该研究的第一作者、意大利国家天体物理研究所的研究员贝娅特丽丝·瓦亚(Beatrice Vaia)在一份声明中表示。瓦亚领导了这项新研究,作为她博士论文的一部分。她补充说,距离银河系中心越远,测量结果的不确定性就越大。
这项发表于6月19日《天文学与天体物理学》杂志的新研究中,研究人员提出了一种利用宇宙中最强大、最明亮的爆炸——伽马射线暴(GRB)——来测量银河系旋臂的新方法。当这些宇宙爆发产生的X射线穿过稠密的气体云(例如我们银河系旋臂中的气体云)时,会形成明亮的环状结构,或称回波,其大小与它们距离地球的远近成正比。

研究团队利用美国宇航局的钱德拉X射线天文台和欧洲航天局的XMM-牛顿天文台(两者均绕地球运行)的数据,分析了分别穿过英仙臂、外旋臂和盾牌-半人马旋臂气体云的三个不同伽马射线暴的回波。结果表明,外旋臂和盾牌-半人马旋臂距离地球的距离可能比我们之前认为的要远约10%。这听起来或许不多,但相当于几千光年。
这一发现的最大潜在意义在于,我们的银河系比我们意识到的更宽,因此质量也可能更大,这可能会对我们理解宇宙邻域产生重大影响。
“虽然差异很小,但对这些距离的任何修正都很重要,因为它们对于理解我们的银河系至关重要,”该研究的合著者、意大利博洛尼亚大学的天文学家伊拉里亚·福纳西耶罗在另一份声明中表示。“例如,这可能意味着天文学家必须修正对银河系质量的估计,因为这会影响其旋臂的伸展宽度。”

与这篇新论文一同发布的动画展示了根据新数据银河系可能的样子,揭示了外旋臂和盾牌-半人马座旋臂进一步延伸到星系际空间,使我们的银河系看起来更像一个不对称的蜗牛壳,而不是一个完美的螺旋。
这些可视化图像未必能展现银河系的真实形状,因为人马座旋臂和其他一些较小的银河系边缘尚未采用相同的方法进行测量。然而,英仙座旋臂的距离比其他两条被伽马射线暴照亮的边缘要近,这一事实暗示着我们银河系中存在一种令人惊讶的不对称性,而这种不对称性目前尚无法解释。
研究人员目前正在寻找更多伽马射线暴,以便绘制出银河系其他区域的形状图,并帮助我们更好地了解宇宙邻域的真实面貌。然而,找到这些宇宙爆炸并非易事。
“我们依靠宇宙为我们提供这些事件,但迄今为止,25 年来,我们只发现了少数几个可以利用的事件,”该研究的合著者、意大利帕维亚高等大学学院的天文学家安德烈亚·蒂恩戈在声明中说。“即便如此,我们仍将继续寻找更多此类事件。”
最新测量结果表明,银河系两条旋臂距离地球的距离比我们之前认为的要远约10%。这一发现可能需要专家们重新估算我们银河系的总大小。

科学家们通过监听遥远宇宙爆炸的回声发现,银河系的两条巨大旋臂似乎比我们之前认为的要远得多。研究人员表示,这一发现可能会迫使我们重新思考银河系的质量,甚至它的形状。
银河系是一个棒旋星系,由一个包含超大质量黑洞(称为人马座A*)的致密中心区域和围绕其延伸的四条主要旋臂组成。这四条旋臂分别是人马座旋臂、盾牌-半人马座旋臂、英仙座旋臂和外旋臂,它们弯曲并向外延伸,如同一个巨大的风车。我们银河系的大部分恒星和气体都紧密地聚集在这些宇宙边缘,尽管也有一些恒星,包括太阳,存在于它们之间的空隙中,或存在于其他较小的结构之中。
此前,研究人员一直根据银河系的自转速度来估算这些旋臂的大小,因为从地球上我们无法看到银河系的全貌。反过来,这又帮助我们估算出银河系的总大小(直径约为10万光年)和质量,根据美国宇航局的数据,其质量相当于约1.5万亿个太阳。
这种测量巨大结构的方法并不万无一失,自大约 175 年前我们首次发现银河系的螺旋形状以来,已经导致了关于我们银河系的诸多不确定性。
“我们通常根据对银河系自转的了解,间接地模拟银河系的外旋臂,但这种方法存在误差,”该研究的第一作者、意大利国家天体物理研究所的研究员贝娅特丽丝·瓦亚(Beatrice Vaia)在一份声明中表示。瓦亚领导了这项新研究,作为她博士论文的一部分。她补充说,距离银河系中心越远,测量结果的不确定性就越大。
这项发表于6月19日《天文学与天体物理学》杂志的新研究中,研究人员提出了一种利用宇宙中最强大、最明亮的爆炸——伽马射线暴(GRB)——来测量银河系旋臂的新方法。当这些宇宙爆发产生的X射线穿过稠密的气体云(例如我们银河系旋臂中的气体云)时,会形成明亮的环状结构,或称回波,其大小与它们距离地球的远近成正比。

研究团队利用美国宇航局的钱德拉X射线天文台和欧洲航天局的XMM-牛顿天文台(两者均绕地球运行)的数据,分析了分别穿过英仙臂、外旋臂和盾牌-半人马旋臂气体云的三个不同伽马射线暴的回波。结果表明,外旋臂和盾牌-半人马旋臂距离地球的距离可能比我们之前认为的要远约10%。这听起来或许不多,但相当于几千光年。
这一发现的最大潜在意义在于,我们的银河系比我们意识到的更宽,因此质量也可能更大,这可能会对我们理解宇宙邻域产生重大影响。
“虽然差异很小,但对这些距离的任何修正都很重要,因为它们对于理解我们的银河系至关重要,”该研究的合著者、意大利博洛尼亚大学的天文学家伊拉里亚·福纳西耶罗在另一份声明中表示。“例如,这可能意味着天文学家必须修正对银河系质量的估计,因为这会影响其旋臂的伸展宽度。”

与这篇新论文一同发布的动画展示了根据新数据银河系可能的样子,揭示了外旋臂和盾牌-半人马座旋臂进一步延伸到星系际空间,使我们的银河系看起来更像一个不对称的蜗牛壳,而不是一个完美的螺旋。
这些可视化图像未必能展现银河系的真实形状,因为人马座旋臂和其他一些较小的银河系边缘尚未采用相同的方法进行测量。然而,英仙座旋臂的距离比其他两条被伽马射线暴照亮的边缘要近,这一事实暗示着我们银河系中存在一种令人惊讶的不对称性,而这种不对称性目前尚无法解释。
研究人员目前正在寻找更多伽马射线暴,以便绘制出银河系其他区域的形状图,并帮助我们更好地了解宇宙邻域的真实面貌。然而,找到这些宇宙爆炸并非易事。
“我们依靠宇宙为我们提供这些事件,但迄今为止,25 年来,我们只发现了少数几个可以利用的事件,”该研究的合著者、意大利帕维亚高等大学学院的天文学家安德烈亚·蒂恩戈在声明中说。“即便如此,我们仍将继续寻找更多此类事件。”