科学家发现银河系晕内扁外圆结构特征银河系（Milky Way Galaxy

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银河系（Milky Way Galaxy，别名“银汉”“天河、银河、星河、天汉、等）”），是太阳系所在的棒旋星系，包括1000~4000亿颗恒星和大量的星团、星云以及各种类型的星际气体和星际尘埃，从地球看银河系呈环绕天空的银白色的环带。总质量约为太阳的2100亿倍，隶属于本星系群，最近的河外星系是距离银河系254万光年的仙女星系。

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银河系呈扁球体，具有巨大的盘面结构，由明亮密集的核心、两条主要的旋臂和两条未形成的旋臂组成，旋臂相距4500光年。太阳位于银河一个支臂猎户臂上，至银河中心的距离大约是2.6万光年。

银河系的中央是超大质量的黑洞（人马座A），自内向外分别由银心、银核、银盘、银晕和银冕组成。银河系中央区域多数为老年恒星（以白矮星为主），外围区域多数为新生和年轻的恒星。周围几十万光年的区域分布着十几个卫星星系，其中较大的有大麦哲伦星云和小麦哲伦星云。银河系通过缓慢的吞噬周边的矮星系使自身不断壮大。2015年3月，科学家发现银河系体积比之前认为的要大50%。

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近日，中国科学院国家天文台科研人员改写了银河系晕的结构特征。他们利用 LAMOST 观测的晕族红巨星直接绘制出银河系40千秒差距内的三维剖面图，从而揭示出恒星晕的复杂构成——内部呈扁球形，外部则逐渐变成球形。恒星数密度则按照单一幂律形式由内向外减少。这一清晰的观测证据推翻了前人关于恒星晕是一个轴比不变的扁球体、数密度呈现双幂律轮廓的猜测，确立了银晕结构的新图像。它对于理解银河系恒星晕的形成历史和演化以及星系形成理论提出了新的挑战。

近二三十年来，国际上开展了越来越多的大型天文巡天观测项目，它们对于描绘银河系的形状发挥至关重要的作用。人们知道了在太阳附近大约10千秒差距内恒星如何分布，从而清晰测量出了银河系的几个主要组成部分：薄盘、厚盘和恒星晕的结构参数。至此对于银河系形状、结构的研究似乎已经尘埃落定。但实际上，那时的视野还仅仅覆盖了银河系的一个小角落，银河系整体的结构还并不清楚。

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经过4年多的巡天观测， LAMOST 银河系巡天已经收集了4百万条恒星光谱，并给出了相应的恒星参数。经过层层筛选，只有5000多颗晕族的恒星最终被选择出来，它们覆盖了更大的体积范围（太阳周围40千秒差距）。尽管相对于总观测样本，这5000多颗晕族恒星只占1%多一点，它已经是现有同类研究中最大的样本之一了。经过复杂的贝叶斯统计分析，研究团队成功利用这5000多颗恒星估算出40千秒差距内银晕的恒星数密度分布，据此研究人员得以绘制出银河系清晰的纵向剖面图。这个与以往认识完全不同的全新结构将对银河系结构和演化研究带来深刻影响。

自从17世纪初望远镜发明后，人类视野拓展到越来越远的宇宙深处，天文学家们陆续发现了一些云雾状天体，被称为星云。有的星云是气体的，有的被认为像银河系一样，是由许许多多恒星组成的宇宙岛，由于距离地球太远，观测都分辨不清那些由大量恒星构成的朦胧天体。

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关于河外星系的发现过程可以追溯到两百多年前。在当时法国天文学家梅西耶（ Messier Charles ）为星云编制的星表中，编号为M31的星云在天文学史上是有着重要的地位。初冬的夜晚，熟悉星空的人可以在仙女座内用肉眼找到它，一个模糊的斑点，是俗称仙女座大星云。

在从1885年起，人们就在仙女座大星云里陆陆续续地发现了许多新星，从而推断出仙女座星云不是一团通常的、被动地反射光线的尘埃气体云，而一定是由许许多多恒星构成的系统，而且恒星的数目一定极大，这样才有可能在它们中间出现那么多的新星。假设这些新星最亮时候的亮度和在银河系中找到的其它新星的亮度是一样的，那么就可以大致推断出仙女座大星云离地球十分遥远，远远超出了已知的银河系的范围。但是由于用新星来测定的距离并不很可靠，因此也引起了争议。

第一个发现的河外星系是仙女座大星云（M31）。随着望远镜口径的增大，观测技术的进步，哈勃望远镜和各种航天探测器的上天，发现的河外星系也越来越多。时下，在观测所及的范围内可以观测到10亿个以上的星系。在这众多的河外星系中，只有极少数很亮的才有专门名字：有的以发现者的名字来命名，如大小麦哲伦云，有的以所在星座的名称来命名，如猎犬座星云等。绝大多数河外星系是以某个星云、星团表的号数来命名。