近日,天文学家发现银河系盘可能在过去经历过“翻转”——整个星系盘面被外来星系的潮汐力缓缓扭转,到今天恰好转过近90度,导致与暗物质晕主平面接近垂直这一独特姿态。这一发现意外地解开了另一个困扰学界多年的“卫星星系平面排列之谜”。
暗物质是宇宙中看不见的神秘物质,它通过引力主宰着星系的形成与演化。然而描绘暗物质晕的形状是天体物理学中极具挑战性的难题。在这项最新研究中,团队创新性地开发了一种数据驱动的动力学建模方法,结合我国郭守敬望远镜(LAMOST)提供的目前世界上最大的光谱晕星样本,成功绘制出16万光年范围内的银河系暗物质晕三维图像。
核心发现:垂直于银盘的暗物质晕
银河系的暗物质晕并非传统认为的球形或长椭球,而是一个略微扁平的三轴椭球。令人意外的是,暗物质晕的“长轴-中轴”构成的主平面与银河系盘面近乎垂直。这种独特的几何结构背后隐藏着一个巧妙的关联:该暗物质晕主平面可能与围绕银河系运行的数十个卫星星系所构成的“卫星星系平面”重合。天文学家早就发现,银河系周围的卫星星系没有随机分布,而是排列在一个垂直于银盘的平面上,这一现象长期以来难以在标准宇宙学模型中得到解释。基于此,研究团队提出了一个大胆的设想:银盘在过去曾发生了大角度的翻转。