Vintergatans galaxskiva av stjärnor är allt annat än stabil och platt. Istället, den blir alltmer skev och vriden långt bort från Vintergatans centrum, enligt astronomer från National Astronomical Observatories of Chinese Academy of Sciences (NAOC).

På långt avstånd, galaxen skulle se ut som en tunn skiva av stjärnor som kretsar en gång med några hundra miljoner år runt sin centrala region, där hundratals miljarder stjärnor, tillsammans med en enorm massa mörk materia, tillhandahålla gravitationslimmet för att hålla ihop allt.

Men tyngdkraften blir svagare långt borta från Vintergatans inre regioner. I galaxens avlägsna yttre skiva, väteatomerna som utgör det mesta av Vintergatans gasskiva är inte längre begränsade till ett tunt plan, men de ger skivan ett S-liknande skevt utseende.

"Det är notoriskt svårt att bestämma avstånd från solen till delar av Vintergatans yttre gasskiva utan att ha en klar uppfattning om hur den skivan faktiskt ser ut, " säger Dr Chen Xiaodian, en forskare vid NAOC och huvudförfattare till artikeln publicerad i Natur astronomi den 4 februari.

"Dock, vi publicerade nyligen en ny katalog över väluppfostrade variabla stjärnor kända som klassiska cepeider, för vilka avstånd så exakta som 3 till 5 procent kan bestämmas." Den databasen gjorde det möjligt för teamet att utveckla den första exakta tredimensionella bilden av Vintergatan ut till dess yttersta områden.

Klassiska cepheider är unga stjärnor som är ungefär fyra till 20 gånger så massiva som solen och upp till 100, 000 gånger så ljus. Så höga stjärnmassor innebär att de lever snabbt och dör unga, bränner igenom deras kärnbränsle mycket snabbt, ibland på bara några miljoner år. De visar dag till månad långa pulsationer, som observeras som förändringar i deras ljusstyrka. I kombination med en Cepheids observerade ljusstyrka, dess pulsationsperiod kan användas för att erhålla ett mycket tillförlitligt avstånd.

"Något till vår förvåning, vi fann att i 3D, vår samling av 1339 Cepheidstjärnor och Vintergatans gasskiva följer varandra tätt. Detta ger nya insikter om bildandet av vår hemgalax, säger Prof. Richard de Grijs från Macquarie University i Sydney, Australien, och senior medförfattare till tidningen. "Kanske ännu viktigare, i Vintergatans yttre regioner, vi fann att den S-liknande stjärnskivan är skev i ett progressivt vridet spiralmönster."

Detta påminde teamet om tidigare observationer av ett dussin andra galaxer som också visade sådana progressivt vridna spiralmönster. "Om vi ​​kombinerar våra resultat med de andra observationerna, vi drog slutsatsen att Vintergatans skeva spiralmönster med största sannolikhet orsakas av vridmoment – ​​eller rotationskrafter – av den massiva inre skivan, " säger Dr. LIU Chao, senior forskare och medförfattare till uppsatsen.

"Denna nya morfologi ger en avgörande uppdaterad karta för studier av vår galax stjärnrörelser och ursprunget till Vintergatans skiva, " säger Dr DENG Licai, senior forskare vid NAOC och medförfattare till uppsatsen.