新華社洛杉磯12月8日電(記者 陳勇)中國、美國和德國天文學家8日報告說,他們首次成功測量了太陽到最近的銀河系旋臂——英仙座旋臂的距離。科學家稱,這一成就不僅解決了困擾天文學界多年的難題,也使人們準確繪制銀河系旋臂結構圖成為可能。
科學家將這一成果發(fā)表在8日出版的《科學》雜志網絡版上,論文的第一作者徐燁博士目前是南京大學天文系的研究人員。他們測出,太陽到英仙座旋臂的距離為1.95千秒差距,約6360光年,誤差不到2.1%。
銀河系是漩渦星系,有四條呈放射狀的主要旋臂,旋臂由無數恒星和孕育恒星的高亮度星際塵云組成。太陽系坐落在較短的獵戶座旋臂上,位于英仙座旋臂和人馬座旋臂之間,更靠近英仙座旋臂。理論上太陽系到旋臂的距離不難測量,因為恒星圍繞銀心旋轉的速度與它到銀心的距離相關,只要測出恒星光點運動的速度,就能根據理論模型得知它到銀心的距離。如果把旋臂中恒星離銀心的距離繪制到平面上,就可以了解旋臂的結構。
但這只是停留在理論上而已,多年來天文學家還沒能測出旋臂離我們有多遠。首先,因為太陽系本身也在銀河系內部,太陽系到銀心的精確距離和旋轉速度還無法得知,因此無法構建出恒星繞銀心旋轉的函數。其次,銀河系某些部位到銀心的距離還不確定,根據觀測到的恒星運動速度可能得到不同的距離值。第三,現(xiàn)實中銀河旋臂的漩渦結構和理論上的圓形運動軌道有偏差。
徐燁等人用簡單的三角視差法來繞過這一難題。三角視差法的原理是,觀測者在兩個不同位置看同一目標,能觀察到的目標位置的區(qū)別。地球圍繞太陽旋轉,在地球上的觀察者看來,天上星星的方位每隔半年(地球圍繞太陽旋轉半周)會產生變化,根據這個微小角度可以算出恒星的距離。
研究人員用美國射電天文臺的“甚長基線望遠鏡陣列”,觀測出了英仙座旋臂上一個亮星簇“W3OH”半年位置差異形成的微小角度,就測出了太陽系到旋臂的距離。其關鍵是要精確測出微小角度,因為目標距離越遙遠,能觀測到的角度也越小,目前只有“甚長基線望遠鏡陣列”能達到要求。科學家說,用“甚長基線望遠鏡陣列”及類似的觀測設備,人們就可以繪制出銀河系的旋臂結構。(完)