问题——传统观点认为，银河系银盘是近似稳定的扁平结构，其整体方向与外层暗物质晕大体一致。但长期观测发现，银河系周围多颗卫星星系并非随机分布，而更像沿同一平面排列；且该平面与银盘几乎垂直。这个现象难以现有的星系形成与层级并合框架下得到一致解释，成为银河系研究中的关键疑问之一。 原因——暗物质无法通过电磁辐射直接观测，但其引力作用决定了星系物质的分布与运动。中国科学院上海天文台联合浙江大学、国家天文台、西湖大学、海南大学等单位开展协同研究，构建数据驱动的动力学建模方法，利用我国郭守敬望远镜（LAMOST）提供的全球最大光谱晕星样本，对银河系外晕恒星的运动学进行系统约束，从而在约16万光年尺度上重建暗物质晕的三维形态。结果表明，银河系暗物质晕并非简单球形或旋转对称的长椭球，而更接近略扁平的三轴椭球；由长轴与中轴定义的主平面与当前银盘平面近乎垂直。更分析显示，该主平面在空间取向上可能与卫星星系构成的“卫星星系平面”相近。 在此基础上，研究提出新的演化设想：数十亿年前，银盘、暗物质晕与卫星星系系统可能更接近共面形成并长期维持稳定；随后银河系经历一到多次外来小质量星系并合。并合带来的长期潮汐力矩持续扭转银盘，使其在宇宙时间尺度上缓慢改变指向；相比之下，质量更大、惯性更强的暗物质晕整体取向变化较小，卫星星系体系也更可能保留原有空间方向，最终形成今天银盘与暗物质晕主平面、卫星星系平面近乎垂直的几何格局。 影响——该研究为“卫星星系为何呈平面排列”提供了一个与暗物质晕形态对应的的解释框架，将银盘取向演化、暗物质晕三轴结构与卫星系统空间分布纳入同一动力学图景。同时，这一结果提示银河系并非静态的“标准盘面”，其结构可能保留了多次并合与相互作用的动力学痕迹。对暗物质晕形态的约束也将影响银河系质量分布与引力势模型的建立，并进一步牵动对恒星轨道演化及相关数值模拟初始条件的设定，从而推动星系形成理论的检验与修正。 对策——研究团队表示，该设想仍需多路径交叉验证：一上，继续扩充并严格筛选晕星样本，结合不同巡天数据提升外晕恒星运动测量的精度与覆盖范围；另一方面，将三轴暗物质晕模型纳入更高分辨率的银河系并合数值模拟，检验在不同并合质量比、入射方向与时间尺度下，是否能够稳定产生接近90度的盘面翻转，并形成与卫星星系平面一致的几何关系。同时，还需引入银河系以外的相似星系作为对照，评估该机制在宇宙中的出现频率及适用条件。 前景——随着我国及国际多项天文巡天持续推进，更大规模、更高精度的恒星运动学与化学丰度数据将加强对暗物质晕形态与银河系演化史的约束。研究人员认为，将动力学模型、恒星化学“考古”与数值模拟结合，有望更清晰地量化并合事件的发生时间、来源及影响程度，并为理解暗物质在星系尺度上的分布形态与作用方式提供更可靠的观测依据。
这项成果连接了天体测量、动力学建模与宇宙学研究，为理解银河系结构与演化提供了新的证据链条。更广义地说，每一次对银河系结构认识的更新，都会改变我们对自身宇宙位置的理解。随着中国天文观测设施与巡天计划不断推进，未来有望发现更多关键线索，更回答银河系如何形成、如何演化以及暗物质如何塑造星系等核心问题。