天文學家用造父變星追踪銀河系盤的彎曲形狀

波蘭華沙大學（University of Warsaw）女天文學家多樂蒂·史覺朗（Dorota Skowron）團隊利用可見光重力透鏡實驗（Optical Gravitational Lensing Experiment，簡稱 OGLE）和其色五項巡天和星表製作工作，追蹤二千四百多顆造父變星（Cepheid variable star）在銀河系中的立體位置以確認它們分布狀況，藉此詳細瞭解銀河系盤面形狀的扭曲情形。

造父變星是脈動變星（pulsating star）的一種，通常是巨星或超巨星因周期性膨脹收縮而使其本質亮度發生周期性改變。20世紀初期美國女天文學家亨麗愛塔·勒維特（Henrietta Swan Leavitt）就已經發現這個周期-光度關係（period-luminosity relation，簡稱周光關係）可用以計算天體距離。

這幾千顆造父變星距離太陽約在數萬光年以內。從它們的分布狀況，史覺朗等人發現銀河盤面（簡稱銀盤）呈現扭曲的狀態，有些像是披薩麵團被丟在空中轉動時的模樣。除了造父變星外，其他以中性氫氣、橫、塵埃和恆星運動及近期的紅外探測等進行的研究，大約僅相當於史覺朗團隊使用的一半造父變星數量，但所得結果相當類似。

從上方向下看造父變星銀河系盤面的位置，這些天文學家注意到這些變星通常成群分布，聚集在好幾處，基本上符合我們銀河系鬆散的螺旋型態。有趣的是，史覺朗等人選了其中最明顯的3處聚集群並計算其中的恆星年齡後，發現各群裡的恆星年齡幾乎都相同，分別是0.64億、1.13億和1.75億。其中最年輕的那一群聚集得最緊密，最老的那群則最分散。

史覺朗等人認為：這些造父變星星族是從三場不同的恆星劇烈形成過程中一起誕生的。隨時間而逝，一起形成的恆星自然地會向外擴散，這就是為何最老的恆星群最分散的原因。電腦模擬結果也確認這三場恆星誕生事件最後都會擴散成史覺朗等人繪製在銀河系地圖上的模樣。既然這三場恆星誕生事件發生在銀河系的同一側，史覺朗等人推測或許是有個矮星系與銀河系短兵交接觸發而引起短時間內恆星誕生率驟然增加。

【圖：華沙大學；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁；新聞訊息由林景明提供】