银河系暗物质晕形状为接近球形的扁椭球
科技日报记者 陆成宽
记者2日从中国科学院国家天文台获悉，利用郭守敬望远镜（LAMOST）和盖亚卫星观测数据，来自该台和中国科学院大学等单位的科研人员首创了“时光动画”新方法，并基于此揭示出当前银河系的暗物质晕形状为接近球形的扁椭球。相关研究成果在线发表于《自然·天文》杂志。
在近邻宇宙中，大多数的盘状星系其实都不是一个完美的圆盘，而是在外区表现出像薯片一样的弯曲状态，天文学家称之为翘曲。作为一个典型的盘状星系，银河系也表现出翘曲特征。通常认为，翘曲是外盘物质的旋转平面偏离了包裹它的暗物质晕的对称平面导致的。倾斜转动的银盘就像一个旋转的陀螺，必然会受到暗物质晕的影响产生进动。
“然而，翘曲的进动速度这一重要动力学参数，其方向和速率的测量都存在巨大的争论，原因是以往的测量都依赖运动学的间接方法，其使用的示踪天体会因动力学扰动或加热效应而影响测量的准确度与精度。”论文共同第一作者兼通讯作者、中国科学院大学副教授黄样说。
银盘翘曲在银河系暗物质晕的力矩下“翩翩起舞（进动）”的艺术想象图。上海交通大学设计学院侯开元、董占勋制作
此次，科研人员利用盖亚卫星发现的2600颗年轻经典造父变星作为银河系翘曲的示踪天体，并结合LAMOST数据精确测量了这2600颗经典造父变星的距离和年龄，首创了“时光动画”方法，精确描绘了距今2.5亿年间不同年龄阶段的银盘三维结构。“利用‘时光动画’方法，我们发现，当前包裹翘曲的银河系暗物质晕呈现出略微偏离球形的扁椭球形状。”黄样说，该结果为研究银河系暗物质晕的演化提供了重要锚点。
这项研究成果得到了审稿人的高度评价。他们一致认为：“‘时光动画’是一项新颖且深具说服力的方法，并首次精确测定出进动的方向和速率。”
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