近期，中国科学院紫金山天文台徐烨研究员领衔的科研团队研究揭示了河外旋涡星系旋臂形态的统计特性：在棒旋星系中，内部两旋臂、外部多条旋臂的结构更普遍，未发现主流银河系旋臂结构模型描述的从星系内部绕转到外部的四旋臂结构。研究结果进一步支持该研究团队前期基于自主银河系旋臂结构新模型提出的新观点：银河系是一个普通的棒旋星系。相关成果于2024年11月15日发表在《The Astronomical Journal》上。
“我们的银河系是特殊的吗？”是《科学》杂志2021年《125个科学问题：探索与发现》的重要问题之一：由于我们身处银河系的星系盘之中，很难直接观测银河系的结构。长久以来天文学界的主流观点认为银河系是四条旋臂从星系内部绕转到外部的特殊结构的棒旋星系。2023年，徐烨团队基于天体脉泽、年轻恒星和疏散星团等高精度测量数据，利用最简单的模型拟合得到了一个内部两旋臂、外部多旋臂的银河系旋臂结构新模型（图1）。新模型一经提出，就受到了学术界广泛关注。
图1 银河系旋臂结构新模型 (Xu et al.2023)
为进一步探究银河系是否特殊，研究团队利用斯隆数字巡天观测数据，对5093个河外旋涡星系的形态进行了统计分析（图2）。结果表明：在有明显旋臂结构的旋涡星系中，内部两旋臂的结构最为常见（占比82%，3240/3958）；而在棒旋星系中，内部两旋臂、外部多旋臂的形态最为普遍（占比74%，1093/1483），且未发现目前主流银河系旋臂结构模型中从内到外绕转的四旋臂形态。这些都进一步佐证了徐烨团队在2023年提出的银河系旋臂结构新模型在宇宙中更为普遍，银河系只是一个普通的棒旋星系。
图2 旋涡星系样本中内部旋臂数为1（a）、2（b）、3（c）、4（d）的典型代表
论文第一作者和通讯作者分别为紫金山天文台研究生危俊邺和导师徐烨研究员。该研究工作得到国家自然科学基金重点项目的支持。
论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ad8632
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