银河系为标准的棒旋星系

新近出版的《科学美国人》刊登了由美国哈佛-斯密松天体物理中心资深天文学家、美国科学院院士Mark Reid和南京大学天文与空间科学学院教授郑兴武选写的题为《银河系结构新观点》的封面导读文章。该文总结了他们和德国马普射电天文研究所教授Karl Menten所领导的国际团队，历经15年时间，对银河系结构巡天观测和潜心研究的成果。他们用甚长基线干涉仪（VLBI），对位于银河系旋臂上的大质量恒星形成区开展了精确的距离和自行测量，描绘出全新的迄今为止旋臂位置最精确的银河系结构图并精确确定了银河系的参数。该图清晰地展示出银河系是一个具有四条旋臂的棒旋星系，其中太阳系则位于独立于四条主旋臂的本地臂，彻底解决了银河系究竟有几条旋臂这一天文学中长期争论而未解决的重大科学问题。

中科院国家授时中心研究员吴元伟作为该项目（“贝塞尔”棒与旋臂遗珍巡天项目，简称“BeSSeL”项目）中国团队的核心成员，精确测定其中约30个大质量恒星的精确位置与自行，定位了银河系的一条主旋臂人马-船底臂的结构及运动学特征，为银河系的旋臂新图像作出了重要贡献。国家授时中心为第一完成单位的相关学术论文发表于《天体物理学杂志》。

据中科院国家授时中心相关专家介绍，BeSSeL项目使用美国的VLBA甚长基线干涉阵，耗时6年，超过5000个小时的观测时间，精确确定了银河系银盘内棒和旋臂的结构和运动学特征。通过对这些大质量年轻星位置和运动的建模，研究人员确定了太阳系距离银河系中心的距离为8150 ± 150 秒差距(26600光年），该银心距值臂IAU十多年前建议采纳的8500秒差距要小；太阳离银盘的中心平面约为20光年，比以前估计的82光年要小；银河系旋转速度为236公里/秒，该值大约是地球绕太阳运行速度的8倍。基于此银心距和绕转速度，研究人员估计出太阳位置，绕银河系中心转动一周的时间为2.12亿年。

“同时该项目使用的高精度VLBI天体测量技术，还可用于大地测量、地球定向参数、世界时UT1的测量。中科院国家授时中心建成的3×13米ZFS-VLBI2010系统预计今年通过转发式卫星导航三阶段验收，将用于世界时UT1的测量和导航卫星VLBI观测。” 专家补充介绍。