Kunstnerens indtryk af den skæve og snoede Mælkevejsskive. Kredit:CHEN Xiaodian
Mælkevejsgalaksens skive af stjerner er alt andet end stabil og flad. I stedet, det bliver mere og mere skævt og snoet langt væk fra Mælkevejens centrum, ifølge astronomer fra National Astronomical Observatories of Chinese Academy of Sciences (NAOC).
Fra lang afstand, galaksen ville ligne en tynd skive af stjerner, der kredser en gang hvert par hundrede millioner år omkring sin centrale region, hvor hundreder af milliarder af stjerner, sammen med en enorm masse mørkt stof, give gravitationel 'lim' til at holde det hele sammen.
Men tyngdekraften bliver svagere langt væk fra Mælkevejens indre områder. I galaksens fjerne ydre skive, brintatomerne, der udgør det meste af Mælkevejens gasskive, er ikke længere begrænset til et tyndt plan, men de giver disken et S-lignende skævt udseende.
"Det er notorisk svært at bestemme afstande fra solen til dele af Mælkevejens ydre gasskive uden at have en klar idé om, hvordan skiven faktisk ser ud, " siger Dr. Chen Xiaodian, en forsker ved NAOC og hovedforfatter af artiklen offentliggjort i Natur astronomi den 4. feb.
"Imidlertid, vi har for nylig offentliggjort et nyt katalog over velopdragne variable stjerner kendt som klassiske cepheider, for hvilke afstande så nøjagtige som 3 til 5 procent kan bestemmes." Denne database gjorde det muligt for holdet at udvikle det første nøjagtige tredimensionelle billede af Mælkevejen ud til dens fjerne ydre områder.
Øverst:3D-fordeling af de klassiske cepheider i Mælkevejens skæve skive. Nederst:Præcession af kædens linie af noder med galaktocentrisk radius. Kredit:CHEN Xiaodian
Klassiske cepheider er unge stjerner, der er omkring fire til 20 gange så massive som solen og op til 100, 000 gange så lyst. Sådanne høje stjernemasser betyder, at de lever hurtigt og dør unge, brænder gennem deres atombrændsel meget hurtigt, nogle gange på kun et par millioner år. De viser dag til måned lange pulseringer, som observeres som ændringer i deres lysstyrke. Kombineret med en Cepheid's observerede lysstyrke, dens pulsationsperiode kan bruges til at opnå en yderst pålidelig afstand.
"Lidt til vores overraskelse, vi fandt, at i 3D, vores samling af 1339 Cepheid-stjerner og Mælkevejens gasskive følger hinanden tæt. Dette giver ny indsigt i dannelsen af vores hjemmegalakse, " siger prof. Richard de Grijs fra Macquarie University i Sydney, Australien, og senior medforfatter af papiret. "Måske endnu vigtigere, i Mælkevejens yderområder, vi fandt ud af, at den S-lignende stjerneskive er skæv i et progressivt snoet spiralmønster."
Dette mindede holdet om tidligere observationer af et dusin andre galakser, som også viste sådanne progressivt snoede spiralmønstre. "Ved at kombinere vores resultater med de andre observationer, vi konkluderede, at Mælkevejens skæve spiralmønster højst sandsynligt er forårsaget af drejningsmomenter - eller rotationskraft - fra den massive indre skive, " siger Dr. LIU Chao, seniorforsker og medforfatter til papiret.
"Denne nye morfologi giver et afgørende opdateret kort for studier af vores galakses stjernebevægelser og oprindelsen af Mælkevejens skive, " siger Dr. DENG Licai, seniorforsker ved NAOC og medforfatter til papiret.