银河系包含了2500亿颗恒星，除此之外，还有大量的星团、星云，以及星际气体和星际尘埃，太阳系在其中只占据了一个微不足道的渺小空间。教科书上通常把银河系的形状，比喻成一个扁平状的圆盘，从内而外称为银心、银核、银盘、银晕和银冕。事实上，宇宙中其他许多星系就是扁平的圆盘状，例如仙女座星系。
近日，澳大利亚悉尼麦格理大学（Macquarie University in Sydney）天文学家理查德·格里斯（Richard de Grijs）教授，联合中国科学院，在学术期刊《自然天文学》（ Nature Astronomy）发表论文，利用观测到的1339颗大型造父变星（Cepheid star），绘制了银河系的三维图像，证实银盘并不是规则的扁平状，它的外围边缘反向翘起，扭曲成S型，并且距离银心越远，扭曲得越明显。读者可以想象一下，用两只手把一张圆形老式唱片反向扭曲时的形状。
银河系-边缘翘起的圆盘
利用造父变星绘制银河系新画像是有科学依据的。造父变星是一类年轻的恒星，其质量约为太阳的4-20倍，亮度约为太阳的10万倍，并且亮度随着时间呈周期性变化。这类恒星通常被天文学家用作“量天尺”，来估算星系或星系之间这个尺度的距离。如下图所示，这些年轻的恒星在靠近银心的位置分布比较密集，而在银河系的外围区域，也可以找到它们的身影。科学家对于在银河系外围也发现了年轻的恒星表示惊奇，目前还没有给出合理的解释。
造父变星在银河系中的分布
像银河系这种扭曲的圆盘状，在宇宙中比较罕见，但也不是独一无二的。科学家观察了其他几十个星系，发现在它们的外围区域也显示出类似的逐渐扭曲的趋势。
银河系之所以是这种扭曲的形状，科学家作出了解释。银河系这个圆盘不是静止不动的，恒星们围绕银心公转，只是公转周期非常长，有几亿年之久。整个星系旋转时，内盘产生的扭力造成了外围的扭曲。此外，遍布星际空间的暗物质也起到了作用，它们提供的引力是将星系连接在一起的“粘合剂”，而在星系的外围空间，暗物质也变得稀薄，提供的引力有限。
暗物质艺术想象图
结语
对于星系的运动与演化，人类尚且知之甚少。暗物质也只在理论上说得通，几十年来谁也没有实际观察到。探索未知是如此有趣，让人欲罢不能！
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