中國天文學家精確測量銀河系中塵埃分佈的尺度

星際塵埃主要產生於恆星演化的後期階段，它們吸收紫外和可見光波段的能量（形成黑雲），並在紅外波段發射。塵埃不僅有利於星際中的氣體冷卻以形成下一代恆星，更可以說是行星以及生命形成的基礎。雖然星際塵埃佔據星系總質量的比例一般還不到千分之一，但是在星系、恆星以及行星系統的形成和演化當中都起著關鍵性作用。

塵埃在星系中的空間分佈情況可以提供星系結構和演化的重要信息。通過對河外星系的觀測發現，塵埃在和銀河系相似的盤狀星系中大量存在，而且同樣形成一個顯著的盤狀結構。一般來說，相比於恆星構成的盤來說，塵埃盤顯得在徑向上更延展、在厚度上更薄。上圖是著名的草帽星系（M 104）的照片，可以清晰的看出上述特徵。

與可直接觀測整體結構的河外星系不同的是，由於身處銀河當中，雖然銀河系中的塵埃幾乎是肉眼可見，但卻很難一窺其整體結構的真面目。近日，中國天文學家利用郭守敬望遠鏡銀河系巡天得到的大量恆星光譜數據，中國科學院上海天文台的一組科研人員對銀河系中塵埃成分的結構進行了精確的測量，並給出了目前為止最為精確的銀河系塵埃整體分佈的尺度。

在郭守敬望遠鏡開始對銀河系中的恆星進行巡天觀測後，原北京大學劉曉為教授領導的一個研究團組對該巡天獲取的恆星光譜進行了細緻分析，並給出了巡天數據中每一顆恆星在視線方向上由於塵埃所造成的消光數值。上海天文台的博士研究生李林林在導師沈世銀研究員的指導下，利用超過六百萬顆恆星消光數據，對銀河系中塵埃的整體空間分佈建造模型。

研究顯示，在扣除太陽附近的兩個較為顯著的子結構後，銀河系中塵埃的整體分佈可以用一個密度在徑向和垂向上都呈指數下降的盤狀結構來很好地描述。這個塵埃構成的盤的標長達一萬光年，而標高僅為三百三十光年。和同樣基於郭守敬望遠鏡巡天數據得到的銀河系的恆星盤的結構參數相比，銀河系的塵埃盤同樣是在徑向尺度上更延展，在垂向上更薄。也就是說，如果離銀河系足夠遠，在特定的角度上，我們看到的銀河係將和草帽星系非常相似。（銀河系中的塵埃分佈是延展的，沒有一個明顯的邊界。標高和標長是尺度分佈的一種數學描述，表示的是每經過一個標長或者標高，塵埃的密度下降約2.72倍。）

【圖：美國太空總署；文：節錄自中國科學院上海天文台4月8日新聞公佈；新聞訊息由林景明提供】研究全文將會刊登在《天體物理學報》