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人民網(wǎng)北京5月22日電 （記者趙竹青）近期，中國科學(xué)院紫金山天文臺徐燁研究團隊與中國科學(xué)院國家天文臺合作提出對銀河系旋臂形態(tài)的新認(rèn)識：銀河系更像是一個普通多旋臂星系，由內(nèi)部對稱兩旋臂和外部多條不規(guī)則旋臂組成，而非之前被廣泛接受的四條旋臂均從內(nèi)到外的特殊形態(tài)。該研究結(jié)果改變了人們對銀河系旋臂結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)認(rèn)知，以“What Does the Milky Way Look Like？”為題在線發(fā)表于《天體物理學(xué)雜志》(The AstrophysicalJournal)。論文發(fā)表半個多月以來已下載2800多次，成為該雜志十篇最多閱讀的論文之一，引發(fā)全球研究人員與公眾的廣泛關(guān)注。

據(jù)介紹，宇宙中旋渦星系的形態(tài)主要分為宏象、多旋臂和絮狀三種旋渦結(jié)構(gòu)。在類銀河系的多旋臂星系中，較為常見的是內(nèi)部兩旋臂和外部多旋臂的形態(tài)(約占83%)，四條旋臂均從內(nèi)到外的形態(tài)是非常罕見的(約占2%)，而此前天文學(xué)界普遍認(rèn)為銀河系正是屬于這后一種特殊形態(tài)。

由于人類身處銀河系中，多重結(jié)構(gòu)在視線方向重疊使得無法從“鳥瞰”角度直接觀察銀河系的形態(tài)。研究團隊綜合利用目前所能獲得的全部高精度天體測量數(shù)據(jù)，利用天體脈澤、年輕恒星和疏散星團等作為定位旋臂的“燈塔”，對銀河系旋臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新描繪。研究結(jié)果表明銀河系具有多旋臂形態(tài)，其內(nèi)部由英仙臂和矩尺臂兩條旋臂對稱向外延伸，在外部分叉并形成包括半人馬臂、人馬臂、船底臂和本地臂等多條長而不規(guī)則的旋臂段。這讓銀河系看起來不再特殊。

二十多年來，徐燁及其合作者通過技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)了高精度天體測量的劃時代突破，在銀河系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域做出了系統(tǒng)性、創(chuàng)新性的工作。2006年，徐燁與項目組首次成功測量出銀河系英仙臂的距離，測量精度達(dá)2%，這是有史以來天文學(xué)上對遙遠(yuǎn)天體精度最高的距離測量。該研究成果榮登《科學(xué)》雜志封面，成為中國天文學(xué)家為第一作者的研究成果在該雜志封面的首秀。英國皇家學(xué)會院士Binney在《科學(xué)》雜志發(fā)表專文評論該成果“開創(chuàng)了三角視差測量的新紀(jì)元”。英仙臂距離的成功測量引發(fā)了全球天文學(xué)家和天文望遠(yuǎn)鏡利用三角視差測量和研究銀河系結(jié)構(gòu)的熱潮。

徐燁領(lǐng)銜的研究成果顛覆了對銀河系旋臂結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)認(rèn)知，開啟了銀河系結(jié)構(gòu)研究的新高度。相關(guān)成果2011年被銀河系研究權(quán)威Caswell評價為該領(lǐng)域的“一個里程碑”；2016年被《科學(xué)》雜志評論為“以前所未有的細(xì)節(jié)描繪了太陽附近的旋臂結(jié)構(gòu)”；2021年被《美國科學(xué)院院刊》刊文作為銀河系旋臂結(jié)構(gòu)的最新圖景。2021年，徐燁領(lǐng)銜完成的“基于高精度脈澤天體測量的銀河系旋臂結(jié)構(gòu)研究”榮獲2020年度國家自然科學(xué)獎二等獎。

記者了解到，研究團隊正在為將來更高精度的測量積極準(zhǔn)備，希望最終揭開銀河系旋臂結(jié)構(gòu)的廬山真面目。