“动态图像”方法揭示了银河系暗物质晕的形状

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在这位艺术家的印象中，星系盘扭曲在暗物质光环的扭矩下“优雅地跳舞”。来源：上海交通大学设计学院侯开元、董占勋

据北京大学（刘树岩）：一个国际团队开创了一种“动态图像”方法来测量银河系盘面翘曲的进动率。使用不同年龄的造父变星样本，这种方法可以清楚地观察到银河系翘曲的进动方向和速率。

基于这些测量，研究小组揭示了银河系目前的暗物质晕是略扁的。这篇论文发表在《自然天文学》上，题为“由逆行进动的星系盘翘曲揭示的略扁的暗物质晕”。

在附近的宇宙中，近三分之一的圆盘星系不是完美的圆盘，而是呈现出类似薯片的扭曲形状。天文学家将这种现象称为圆盘翘曲。银河系，作为一个典型的圆盘星系，也有这种扭曲的特征。

这个倾斜旋转的星系盘，很像旋转的陀螺，由于周围暗物质晕施加的扭矩，不可避免地会发生岁差。然而，这一重要的动态参数在方向和速率上的测量一直备受争议。

这是因为以前的测量依赖于间接运动学方法，其中使用的示踪剂受到动态扰动或加热效应的影响，极大地限制了其准确性和精度。

这项研究使用了盖亚发现的2600颗经典造父变星作为示踪剂，以及盖亚和LAMOST的精确距离和年龄数据。利用这个样本，研究人员应用“运动图像”方法构建了不同年龄人群的银河系星盘三维结构。

通过“观察”盘面翘曲如何随着年龄的增长而演变，这项研究发现，翘曲以2 km/s/kpc（或每百万年0.12度）的速度向逆行方向前进。

进一步的详细测量表明，进动率随着径向距离的减小而减小，这表明当前包裹经线的暗物质晕是略扁的，平坦值q在0.84到0.96之间。

这一测量结果为研究银河系暗物质晕的演化提供了一个关键的锚点。