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第四章 宇观世界学 139

（四）翘曲结构

2019 年，中国科学院国家天文台陈孝钿、邓李才研究组和北京大学王舒研究

组基于经典造父变星构建了一个稳健的银河系盘模型，给出了银河系翘曲结构的直
观三维地图。造父变星是一类中等质量的年轻脉动变星，比太阳重 3~20 倍，亮约

几万倍。由于它们的脉动周期和光度严格相关，因此可以精确测定距离，精度可达
3%~5%。

科学家研究发现距离银河系中心越远，造父变星就越偏离银盘面，整体呈“S”
型；同时，从银心向外的翘曲呈现复杂的进动现象。该项工作表明银河系外盘翘曲
的起源与巨大的内盘所施加的力矩有关，并且造父变星所示踪的恒星盘与气体盘的

结构非常一致，至少向外延伸到约6.5万光年。尽管翘曲现象在河外星系中经常出现，
一种可能的解释是外盘受到某种转矩作用而形成。

通过盖亚空间望远镜，人们进一步证实了以前认为是水平的银河系银道面，实
际上是一种一头高、一头低的翘曲结构。太阳系所在位置的银盘厚度约为 500 光年，
太阳位置以外翘曲的程度大约是偏离银道面 4500 光年，在对应另外一端银盘的厚

度大约是 3000 光年。
盖亚空间望远镜收集的数据，不仅揭示了人马座矮星系对银河系的影响，碰撞

产生的涟漪似乎引发了主要的恒星形成事件。一项新研究揭示了 57 亿年前的银河
系往事——银河系或与半人马座矮星系发生过 3 次碰撞，第一次碰撞就产生了太阳，

因为太阳的年龄与因半人马座矮星系碰撞效应而形成的恒星年龄一致。

（五）伴星系

银河系有两个伴星系（卫星系）：大麦哲伦云和小麦哲伦云。与银河系相对的
星系称为河外星系。

银河系、仙女座星系和三角座星系是本星系群 3 个主要的星系，本星系群总共
约有 50 个星系，而本星系群又是本超星系团的一分子。

银河被一些本星系群中的矮星系环绕着，其中最大的是直径达 2.1 万光年的大
麦哲伦星系，最小的是船底座矮星系。其他环绕着银河系的还有小麦哲伦星系，最

靠近的是大犬座矮星系，然后是人马座矮星系、小熊座矮星系、玉夫座矮星系、六
分仪座矮星系、天炉座矮星系和狮子 I 矮星系。