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17世纪 ， GalileoGalilee将望远镜对准了恒星 ， 并（第一次）证明了银河系拥有很多遥远的恒星 ， 而我们的太阳只是这一更大的结构中的一员 。 到18世纪 ， WilliamHerschel成为第一位试图绘制出银河系形状地图的天文学家 。 但是即使在经历了这么长时间和发现之后 ， 天文学家仍然受到诸多问题的困扰 。
虽然我们已经能够相对容易地描述我们在宇宙中看到的星系 ， 但天文学家很难研究银河系的大小和形状 。 在最近的一篇论文中 ， 波兰科学家使用了大量恒星来追踪银河系的形状 ， 这产生了一些有趣的结果！多篇论文描述了他们的发现 ， 题为使用66000颗恒星变星绘制银河系三维地图 。 为了进行这项研究 ， 该团队检查了由光学引力透镜实验OGLE观测到的65981颗米拉型恒星的数据 ， 该实验是波兰某大学对变星进行的长期天空调查项目 。
OGLE项目 ， 也被称为光学引力透镜实验 ， 是世界上规模最大的巡天项目之一 。 这是一项长期的天空调查 ， 监测银河系和麦哲伦星云中约20亿颗恒星的亮度 。 在其漫长的历史中 ， OGLE调查对广泛的天文现象的研究做出了重大贡献 ， 包括引力透镜和微透镜、太阳系外行星、变星、宇宙距离尺度 ， 以及银河系和麦哲伦云的结构和演化 。
“这些恒星遵循明确的周期光度关系 ， 我们可以了解它们的脉动周期 ， 进而计算它们的绝对星等 ， 然后确定它们的距离 ， 这一特点使米拉斯成为一个优秀的宇宙距离指示器 。 利用它们精确测量的距离 ， 就可以研究我们星系中恒星的三维分布 。 ”
在这次研究中 ， 团队使用了OGLE绘制的65981颗属于米拉变星的恒星 ， 他们还通过实施贝叶斯分层方法BHM考虑了距离的不确定性 ， 这是一种统计模型 ， 根据来自较小样本（按分层分组）的数据对较大恒星进行推断 。 由此 ， 科学家们能够绘制出由年轻和中等年龄恒星群组成的银河系的详细3D地图 ， 他们的分析提供了银河系X形凸起结构和边缘盘的独立数据 。
“基于66000个变量样本 ， 我们测量并确认了银河棒的角度（银河系核心 ， 与太阳-银河中心视线约为20°） 。 但更重要的是 ， 我们发现银河系中心的结构存在 ， X形棒是银河系密集中心部分的一个额外结构 ， 即银河隆起 ， 由重叠的恒星组成 ， 这是宇宙中棒状螺旋星系（类似于我们的银河系）的共同特征 。 ”
“经典造父变星和米拉变星是来自不同种群的恒星 。 前者年轻（约1亿至2亿岁） ， 后者中等年龄（30亿至90亿岁） 。 这意味着这些恒星在银河系中形成了不同的结构——经典的造父变星主要在旋臂中观察到 ， 而米拉则大多是在核心凸起和圆盘中观察到 。 在最新的研究中 ， 我们还使用中红外观测来精确测量到米拉星的距离 ， 但这次我们主要关注米拉星占主导地位的银河系核心 。 ”科学家们解释说 。
这项最新研究的银河系3D地图提供了有关银河系凸起结构的新线索 ， 这也有助于天文学家了解其他棒状螺旋星系的结构 。 正如科学家们所强调的 ， 所有66000个Miras变量都是从OGLE调查中手动选择和分类的 。 换句话说 ， 每一颗恒星的光曲线都由经验丰富的天文学家检查 ， 以确定它们是否可变以及它们是什么类型的 。 科学家们表示 ， 这也为未来依靠机器学习的调查提供了机会：
“我们收集了大量的米拉变星 ， 由于其纯度和完整性 ， 以及精确和长期的OGLE光曲线 ， 可以用来训练机器学习算法 ， 以便在未来用更大的望远镜进行的巡天中自动分类变星 。 ”
【波兰科学家们利用银河系中米拉变星和造父变星确定了银河系的形状】
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