2008中国天文十大进展06 — 大质量恒星的距离和银河系结构

[ 录入者:linq | 时间:2010-01-01 20:57:46 | 作者: | 来源:国家天文台网站 | 浏览:4026次 ]

测量银河系 的 大小、结构和演化是当代天体物理中最具有挑战意义的 研究课题之一,紫金山天文台,南京大学天文系 和上海天文台研究小组与美国,德国和意大利的 科学家合作,利用世界上分辨率最高的 甚长基线干涉仪(VLBA),对银河系 内10几个大质量恒星 形成区里甲醇分子宇宙微波激射(一种宇宙激光)源进行观测,首次精确地测定了银河系 部分结构的 距离和三维速度,对银河系 旋臂结构的 测量和研究有突破性的 进展。(1)初步结果表明银河系 旋转的 比以前预计的 更快,以前认为220公里每秒,现在估计250公里每秒;(2)银河系 的 质量更大,大约是现在的 1.5倍;(3)测量结果意味着人类能够直接测量银河系 的 大小和它的 运动,对银河系 暗物质的 估计、精确测量宇宙的 大小和年龄具有重要的 意义;(4)解决了用甚长基线干涉仪进行高精度距离测量的 一系 列具有挑战性观测技术,开创了天文学中三角视差测量银河系 内遥远天体距离的 新纪元。

最新结果已经陆续发表或将在20092月系 列发表在ApJ杂志上,这个工作被国际专家称为VLBA的 一个重大工作.最近一段时间世界各大媒体,如BBC,泰晤士报,今日美国和雅虎等争相报导我们的 工作。尽管是国际合作项目,中国在这里占有最大份额,我们有3(南京大学郑兴武,紫台徐烨以及上海台张波)参与这项工作,德国2人,美国和意大利各1人.

人们能够很容易地用望远镜观测到非常壮观的 河外漩涡星 系 ,但由于我们居住的 太阳系 在银河系 里面,我们很难在银河系 内通过观测来看清自己银河系 的 结构,画出看起来像河外漩涡星 系 那样的 银河系 结构图,真可谓 ²不识庐山真面目,只缘身在此山中²。因此,测量银河系 大小和勾画银河系 结构一直是天文学家的 梦想,为此许多天文学家贡献了他们的 毕身精力。原则上,如果我们能知道位于银河系 旋臂上一些天体的 精确距离,我们是能够构架起银河系 的 正确的 模型。 

不幸的 是银道面上有大量尘埃的 遮挡,即使是世界上最大的 光学望远镜也不可能测量银道面上几百光年以外天体的 距离,但银河系 的 直径约为10万光年,最近的 旋臂的 距离也有6千多光年,于是,测量银河系 旋臂上天体的 距离就成为建立银河系 模型的 关键,这个问题长期没有解决,建立银河系 的 结构就成为现代天体物理中的 一个难题。

银河系 的 标准模型是由法国的 Georgelin 父子于1976年建立的 ,在这个标准模型中,对于那些较远天体的 距离是用一种测量天体视向速度推算距离的 间接方法得到的 ,由这种间接方法得到的 距离称为动力学距离。获得天体的 动力学距离有许多假设,其中一个致命的 错误是在假定所有天体都绕银心作匀速的 圆运动,现代天体物理研究表明这个假定明显是有问题,实际上天体在银河里总是偏离均匀的 圆运动,但旋臂中的 天体一般都很远,加上尘埃严重消光,它们的 距离和速度很难精确地测定,这个问题一直没有解决,Georgelin 父子建立的 银河系 模型在疑惑中用了三十多年。现代射电天文望远镜和观测技术方法的 发展,如射电望远镜孔径综合(aperture synthesis)技术、甚长基线干涉(Very Long Baseline interferometry,简称VLBI)技术、相位参考(phase reference)技术和星 际有机分子研究的 发展为解决这个难题创造了平台。最近,在银河系 悬臂上大质量恒星 形成区中发现的 分子宇宙微波激射源,即一种辐射亮温度达几千亿度的 “宇宙激光”源成为甚长基线干涉阵极好观测目标。现代天体物理研究、现代射电天文望远镜及观测技术方法的 发展为精确测量位于银河系 旋臂上遥远天体的 距离创造了条件。

银河系 是我们人类居住的 星 系 ,对它认识的 错误或偏离直接影响人类对宇宙的 认识,特别是星 系 的 形成、星 系 的 演化、星 系 的 结构的 认识。

Tags:恒星 银河系

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