銀河系暗物質暈形狀為接近球形的扁橢球

記者2日從中國科學院國家天文臺獲悉，利用郭守敬望遠鏡（LAMOST）和蓋亞衛星觀測數據，來自該臺和中國科學院大學等單位的科研人員首創了“時光動畫”新方法，并基于此揭示出當前銀河系的暗物質暈形狀為接近球形的扁橢球。相關研究成果在線發表于《自然·天文》雜志。

在近鄰宇宙中，大多數的盤狀星系其實都不是一個完美的圓盤，而是在外區表現出像薯片一樣的彎曲狀態，天文學家稱之為翹曲。作為一個典型的盤狀星系，銀河系也表現出翹曲特征。通常認為，翹曲是外盤物質的旋轉平面偏離了包裹它的暗物質暈的對稱平面導致的。傾斜轉動的銀盤就像一個旋轉的陀螺，必然會受到暗物質暈的影響產生進動。

“然而，翹曲的進動速度這一重要動力學參數，其方向和速率的測量都存在巨大的爭論，原因是以往的測量都依賴運動學的間接方法，其使用的示蹤天體會因動力學擾動或加熱效應而影響測量的準確度與精度。”論文共同第一作者兼通訊作者、中國科學院大學副教授黃樣說。

銀盤翹曲在銀河系暗物質暈的力矩下“翩翩起舞（進動）”的藝術想象圖。上海交通大學設計學院侯開元、董占勛制作

此次，科研人員利用蓋亞衛星發現的2600顆年輕經典造父變星作為銀河系翹曲的示蹤天體，并結合LAMOST數據精確測量了這2600顆經典造父變星的距離和年齡，首創了“時光動畫”方法，精確描繪了距今2.5億年間不同年齡階段的銀盤三維結構。“利用‘時光動畫’方法，我們發現，當前包裹翹曲的銀河系暗物質暈呈現出略微偏離球形的扁橢球形狀。”黃樣說，該結果為研究銀河系暗物質暈的演化提供了重要錨點。

這項研究成果得到了審稿人的高度評價。他們一致認為：“‘時光動畫’是一項新穎且深具說服力的方法，并首次精確測定出進動的方向和速率。”